[發明專利]一種用于電鍍納米珍珠鋅的鍍液及其制備方法

有效

• 申請號: 201410378634.0
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN104164687A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 呂明威;呂志
• 申請（專利權）人: 武漢奧邦表面技術有限公司
• 主分類號: C25D3/22
• 分類號: C25D3/22;B82Y30/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及金屬材料表面處理工藝領域，具體涉及一種用于電鍍納米珍珠鋅的鍍液及其制備方法。

背景技術

按鍍鋅電解液的類型，鍍鋅工藝基本可分為堿性氰化物鍍鋅工藝、鋅酸鹽鍍鋅工藝、銨鹽鍍鋅工藝、無銨氯化物鍍鋅工藝和硫酸鹽鍍鋅工藝。氰化物鍍鋅液具有優良的分散能力和覆蓋能力，允許使用的陰極電流密度和溶液的溫度較寬，對設備的腐蝕力小，并且鍍層光亮細致、內應力小、附著力好，能滿足一般防腐裝飾的要求，但有個致命的弱點就是鍍液的劇毒性，這是全國范圍內明令禁止的。鋅酸鹽鍍鋅的優點是成分簡單、使用方便、對鋼鐵設備腐蝕性小、管理費用低、鍍層細致光亮、鈍化膜不易變色，它可由氰化物鍍液轉化，廢水處理方便，缺點是鍍液的均已性和覆蓋能力比氰化物鍍鋅溶液差，鍍液的電流效率低，鍍層超過一定的厚度時脆性增加，不適于要用二次加工或除氫的鍍物。銨鹽鍍鋅工藝是應用較廣的無氰鍍鋅工藝之一，它具有電流效率高，沉積速度快、鍍層結晶細致、光亮，電鍍過程滲氫少，

可鍍高碳鋼及鑄鐵等鑄品的優點，缺點是鍍液對設備的腐蝕嚴重，鉻酸鹽鈍化膜易變色，廢水處理麻煩，目前正逐步被無銨和無其他配位劑的氯化鉀(或鋼)鍍鋅所取代。無銨氯化物鍍鋅工藝是今年來發展比較迅速的無氰鍍鋅工藝，其鍍層結晶細致，具有很高的光亮度和整平性，適用于低鉻、超低鉻和三價鉻鈍化；所得鍍層的脆性小，延展性好；其鍍液導電性好、槽電壓低、能耗低、操作溫度寬、電流效率高和沉積速度快的優點，并且不含氨和其他配位劑，廢水處理比較簡單；其缺點是鍍液含有大量腐蝕性強的氯離子，對設備腐蝕比較嚴重，同時該鍍液不像堿性鍍液有一定的去污功能，因此鍍前處理要求較高，要用強的除油和除銹藥劑才能保證獲得良好的結合力。硫酸鹽鍍鋅液成分簡單、性能穩定、電流效率高、沉積速度快，對設備的腐蝕性小；其缺點是分散能力與深鍍能力較差，主要用于線材板材的電鍍。

而且，由于鋅的化學性質活潑，在大氣中容易氧化變暗，最后產生“白銹”腐蝕，所以產品在鍍鋅后需經過鉻酸鹽處理，以便在鋅上覆蓋一層化學轉化膜，這層鉻酸鹽薄膜使活潑的金屬處于鈍態，能使鋅的耐蝕性提高6～8倍，并賦予鋅美麗的裝飾外觀和抗污能力，這被稱作鋅層鉻酸鹽鈍化處理。目前鈍化處理主要使用六價鉻和三價鉻，使用六價鉻進行鈍化處理消耗大，且大多數鉻清洗時隨水中排出，導致廢水對環境污染很大，需要經過繁瑣處理，使用六價鉻工藝已經被歐盟禁止使用，原因就是該工藝污染物的排放大大超出環保的要求；使用三價鉻進行鈍化處理雖然減少了廢水中六價鉻的含量，但是這種鈍化液化學拋光性差，需要經常調整配比。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于電鍍納米珍珠鋅的鍍液及其制備方法，可鍍得結構細致、內應力低、孔隙少、耐腐蝕性好的珍珠鍍層，且不需要經過鉻酸鹽鈍化處理，減少環境污染。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：一種用于電鍍納米珍珠鋅的鍍液，溶液為水，溶質包括組分：

其中，珍珠鋅添加劑A為季銨化聚乙烯亞胺，珍珠鋅添加劑B為2-[(氨基亞氨基甲基)硫]煙酸，珍珠鋅添加劑C為烷基多乙烯多胺。

在上述技術方案的基礎上，珍珠鋅添加劑A的結構式為：

在上述技術方案的基礎上，珍珠鋅添加劑B的結構式為：

在上述技術方案的基礎上，珍珠鋅添加劑C的結構式為：其中，R＝C₈H₁₇或C₁₂H₂₅，n＝1、2或3。

一種用于電鍍納米珍珠鋅的鍍液的制備方法，包括以下步驟：

S1.制備季銨化聚乙烯亞胺、2-[(氨基亞氨基甲基)硫]煙酸和烷基多乙烯多胺，按質量比分別稱取0.05～0.1份季銨化聚乙烯亞胺、0.1～0.5份2-[(氨基亞氨基甲基)硫]煙酸、0.5～5烷基多乙烯多胺，配置成季銨化聚乙烯亞胺溶液、2-[(氨基亞氨基甲基)硫]煙酸溶液和烷基多乙烯多胺溶液；

S2.按質量比稱取130～140份氫氧化鈉和10～14份氧化鋅加入鍍槽中，并攪拌均勻；

S3.加入250份的水，不斷攪拌，使上述固體完全溶解；

S4.加入250～500份水，并充分攪拌，形成液體；

S5.冷卻后，在上述液體中加入1～2份除雜劑，充分攪拌0.5～1h，靜止2～3h后過濾；