[發明專利]一種丁炔二醇光亮劑氰化鍍Cu-Sn合金的電鍍液及電鍍方法

在審

• 申請號: 201410375497.5
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN105316723A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 石明
• 申請（專利權）人: 無錫永發電鍍有限公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D3/58;C25D5/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及電鍍銅錫技術領域，尤其涉及一種丁炔二醇光亮劑氰化鍍Cu-Sn合金的電鍍液及電鍍方法。

背景技術

電鍍銅錫合金是發展最早的合金鍍種之一。由于鎳資源短缺等原因，鎳的價格持續增長，代鎳鍍層越來越引起人們的注意。銅錫合金作為代鎳用于防護、裝飾性鍍層，既可以滿足使用要求，也可以減少鎳的使用，因此具有非常高的市場價值。80年代后期，研究發現金屬鎳接觸人的皮膚會引發鎳敏感癥狀，因而在許多國家，例如，歐共體國家旱在90年代就已立法限制首飾品中含鎳量，要求金屬鎳的析出量每星期每平方厘米不超過0.5微克。因此研究代鎳電鍍工藝有很大的必要性。代鎳鍍層應具備以下性能：首先鍍層的整平性、光亮度要好，具有優良的裝飾效果。其次，鍍層應能阻止底層金屬向而層的擴散，以防止貴金屬鍍層的變色。再者，電鍍成本不能太高。日前常用的代鎳工藝主要有電鍍銅合金、鍍鈀或鈀鎳合金、鍍鈷。鍍鈷和鍍鈀均因其價格昂貴使得它們的工業化推廣受到限制。電鍍Cu-Sn合金，可獲得平整和光亮的鍍層，銅錫合金的防擴散性能良好，較為重要的是，電鍍成本較為理想。不僅如此，電鍍廢液處理技術要求不高。基于此，電鍍Cu-Sn合金在裝飾防護性電鍍中獲得了廣泛的應用，是應用最廣泛的代鎳鍍層之一。

現有的氰化電鍍Cu-Sn合金普遍存在鍍液的性能不佳，鍍層質量不高的技術缺陷，這些嚴重制約了氰化鍍銅在工業上的進一步推廣。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種丁炔二醇光亮劑氰化鍍Cu-Sn合金的電鍍液，該電鍍液的鍍液性能較好，使用該鍍液得到的鍍層質量較高。

一種丁炔二醇光亮劑氰化鍍Cu-Sn合金的電鍍液，包括含量為1～3g/L的CuCN、含量為25～40g/L的錫酸鹽、含量為28～46g/L的檸檬酸鹽、含量為26～40g/L的磷酸鹽、含量為20～35g/L的堿金屬氰化物、含量為0.2～0.8g/L的脂肪胺聚氧乙烯醚、含量為0.12～0.65g/L的丁炔二醇、含量為10～30g/L的糊精和含量為0.08～0.20g/L的羥基丙烷磺酸吡啶鹽。

其中，包括含量為2g/L的CuCN、含量為34g/L的錫酸鹽、含量為35g/L的檸檬酸鹽、含量為30g/L的磷酸鹽、含量為26g/L的堿金屬氰化物、含量為0.40g/L的脂肪胺聚氧乙烯醚、含量為0.35g/L的丁炔二醇、含量為22g/L的糊精和含量為0.15g/L的羥基丙烷磺酸吡啶鹽。

其中，所述脂肪胺聚氧乙烯醚的平均分子量為3000～6000。

以上電鍍液的技術方案中，選用CuCN為銅主鹽。相比于二價銅，亞銅離子由于電位較低，更容易還原沉積出銅單質，并且在相同的電量下，一價銅析出的單質銅更多。

選用錫酸鹽為錫主鹽。錫酸鹽中Sn的氧化態為+Ⅳ，相比于二價錫，四價錫沉積的鍍層的硬度更大。

選用檸檬酸鹽為主配位劑。檸檬酸鹽優選為檸檬酸鉀或鈉。選用磷酸鹽為輔助配位劑，其對檸檬酸鹽與四價錫與一價銅離子形成絡合物具有促進作用。該絡合物在陰極沉積時的放電電位較簡單的二價銅離子更負，即極化程度更大。因而，絡合離子放電更為平穩，使得鍍層的更為細致平整。

選用脂肪胺聚氧乙烯醚作為晶粒細化劑，它可以對引起位錯和成核增加的因素都可起到細化品粒的作用。品粒細化劑通過增大極化，產生高過電位保證高的吸附原了飽和度，或者通過本身在表面吸附引起吸附原了進入品格的無序性增加，從而阻礙吸附原了向成長中心擴散。選用丁炔二醇作為光亮劑，用于提高鍍層的光亮度。復配羥基丙烷磺酸吡啶鹽和糊精作為整平劑。

本發明另一方面提供一種丁炔二醇光亮劑氰化鍍Cu-Sn合金的電鍍方法，該方法所適用的電鍍液的性能較好，根據該方法制備的鍍層質量較高。

一種使用上述的電鍍液電鍍的方法，包括以下步驟：

(1)配制電鍍液：在水中溶解各原料組分形成電鍍液，所述每升電鍍液含有1～3gCuCN、25～40g錫酸鹽、28～46g檸檬酸鹽、26～40g磷酸鹽、20～35堿金屬氰化物、0.2～0.8g脂肪胺聚氧乙烯醚、0.12～0.65g丁炔二醇、10～30g糊精和0.08～0.20g羥基丙烷磺酸吡啶鹽；

(2)以預處理過的陰極和陽極置入所述電鍍液中通入電流進行電鍍。

其中，所述電流為單脈沖方波電流；所述單脈沖方波電流的脈寬為0.4～0.9ms，占空比為5～30％，平均電流密度為0.8～1.5A/dm²。

其中，所述步驟(2)中電鍍液的pH為11～12.5。