[發明專利]一種環保堿銅電鍍液及其電鍍方法

有效

• 申請號: 201610416444.2
• 申請日: 2016-06-15
• 公開（公告）號: CN105951138B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 胡磊;景欣欣;陳珍珍;杜威勁
• 申請（專利權）人: 蘇州禾川化學技術服務有限公司
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38
• 代理公司: 蘇州華博知識產權代理有限公司32232
• 代理人: 何蔚

技術領域

本發明涉及電鍍技術領域，具體涉及一種環保堿銅電鍍液及其電鍍方法。

背景技術

電鍍銅是電鍍中非常重要的一種，常用于鑄模、鍍鎳、鍍鉻、鍍銀、鍍金等的打底，主要分為酸性鍍銅和堿性鍍銅。酸性鍍銅使用廣泛，但是有些金屬件不能直接使用酸性鍍銅，需要預處理或預鍍。早期的堿性鍍銅大多采用氰化物作為絡合劑，電鍍性能較好，環境適應性強，但是其具有很高的毒性，且對環境污染很大，已經被限制的使用。因此，越來越多的人將研究精力投入到無氰堿銅電鍍的研究中。中國專利CN201210411481.6利用HEDP(羥基乙叉二膦酸)作為絡合劑解決了全走位的無氰堿銅，適用于多種不規則基材；美國專利US4521282，US4469569，US4933051等使用有機磷化合物(HEDP、ATMP、EDTMP)作為絡合劑來解決結合力以及均勻性問題。但是，鋼鐵件表面在堿性條件下往往會發生鈍化，使銅在鋼鐵件表面的沉積出現問題；而這些專利中使用的大量含磷有機物，給廢水處理提出了更大的難題。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明旨在提供一種環保堿銅電鍍液及其電鍍方法，該電鍍液不含有機磷、不含氰化物，可以實現堿性條件下的鋼鐵件鍍銅，解決堿性條件下鋼鐵件鈍化以及鐵和銅置換的問題。

為達到上述目的，本發明提出以下技術方案：一種環保堿銅電鍍液，其組分及含量如下：

銅離子：15-20g/L；

絡合劑：80-100g/L；

光亮劑：0.1-1ppm；

整平劑：100-150ppm；

以pH調節劑調節電鍍液體系pH至9～10；

其中，所述絡合劑為N-甲硫基乙基氨二乙酸、N-甲氧基乙基氨二乙酸、氨三乙酸、2-氨基甲基吡啶-N-單乙酸、羥基乙酸、2，3-二羥基丙酸中的一種或多種；

所述整平劑為丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、異辛醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚硫酸鈉、DF-20、AESA中的一種或多種。

優選的，所述環保堿銅電鍍液各組分及其含量如下：

銅離子：18g/L；

絡合劑：85g/L；

光亮劑：0.8ppm；

整平劑：120ppm；

以pH調節劑調節電鍍液體系pH至9.5。

其中，所述銅離子是硫酸銅、醋酸銅、堿式碳酸銅中的一種或多種。

優選的，所述的絡合劑為N-甲硫基乙基氨二乙酸、羥基乙酸、2，3-二羥基丙酸的混合物，其比例為3∶1∶1。絡合劑配合使用，可以提高銅離子的解離均勻性，使電鍍過程中的銅離子勻速還原，從而達到整平效果，2-氨基甲基吡啶-N-單乙酸為主要絡合劑，添加少量的絡合能力更強的氨三乙酸可以更好的解決銅離子電鍍過程中還原的問題。

所述光亮劑為2-巰基苯并噻唑、木質素磺酸鈉、1-芐基吡啶嗡-3-羧酸鹽中的一種或多種。

優選的，所述光亮劑為2-巰基苯并噻唑、1-芐基吡啶嗡-3-羧酸鹽、木質素磺酸鈉的混合物，其比例為8∶1∶1。光亮劑配合使用可以提高光亮度。

優選的，所述整平劑中的丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的EO∶PO＝3∶1，分子量在1000～2500之間；所述異辛醇聚氧乙烯醚的EO＝5～10；所述聚氧乙烯醚硫酸鈉的EO＝10～20。

優選的，所述的整平劑為丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(EO∶PO＝3∶1，分子量1000～2500)和聚氧乙烯醚硫酸鈉(EO＝10～20)的混合物，其比例為2∶1。

優選的，所述整平劑為丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(EO∶PO＝3∶1，分子量1000-2500)和DF-20(陶氏化學)的混合物，其比例為5∶1。

在丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中，優選EO(環氧乙烷)∶PO(環氧丙烷)＝3∶1，分子量1000～2500之間的丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚，該類丁醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚具有更好的親水浸潤性能以及滲透性能，更加適用于不規則基材以及帶有孔隙的基材。

在異辛醇聚氧乙烯醚中，優選EO＝5～10之間的異辛醇聚氧乙烯醚，這類聚醚具有較好的滲透性能，更加適用于不規則基材以及帶有孔隙的基材。

在聚氧乙烯醚硫酸鈉中，優選EO＝10～20之間的聚氧乙烯醚硫酸鈉，該類陰離子表面活性劑具有更好的親水浸潤性能及整平性能。

整平劑配合使用，可以均勻抑制面銅生長，從而達到整平效果。

所述pH調節劑為KOH、硼砂、碳酸鈉中的一種或多種。