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吉和昌化工浅谈氯化钾镀锌光亮剂中载体与主光剂的关系

时间:2014/5/21 11:11:29来源:深圳吉和昌浏览次数:

1、前言

自上世纪70年代末由日本开始使用的以苄叉丙酮作主光亮剂的氯化钾镀锌广泛应用于生产以来,镀锌的外观才发生了质的改变,达到了真正意义上的全光亮,氯化物镀锌才得以迅猛发展,也积极推动了镀锌工业的发展。迄今为止,氯化物镀锌主光亮剂从第一代的苄叉丙酮,经历了第二代的邻氯苯甲醛,再发展到第三代多醛类衍生物,主光亮剂也由油溶性演变为水溶性,但这部分市面上用的不多。现阶段所用的主光剂为苄叉丙酮与邻氯苯甲醛的组合。

   2、苄叉丙酮做主光亮剂

上世纪80年代初,以苄叉丙酮为主光亮剂的组合光亮剂被引入我国,因其镀层亮丽的外观而迅速取代了70年代以来使用的氯化铵-氨三乙酸型镀锌,相继推出了多种。但是这些工艺的浊点太低,没有一个能够超过40℃,造成了冬季好用、夏季难用、挂镀好用、滚镀难用的局面。其原因是这些光亮剂采用平平加或其磺化产物与苄叉丙酮复配而成。苄叉丙酮属于不溶于水的油性物质,需要高分子聚合物作为载体进行增溶,否则苄叉丙酮很难溶解于镀锌工作液。这种载体同时起到整平、细化镀层的作用。用脂肪醇聚氧乙烯醚经磺化合成后得到的淡黄色粘稠状物质,或烷基酚聚氧乙烯醚经顺酐磺化得到的无色粘稠物质被作为载体,用于配制氯化物镀锌的组合光亮剂,浊点均达到60℃以上,才解决了氯化物镀锌浊点低的问题,实现了无论滚镀还是挂镀,一年四季都适用。迄今为止,其浊点达到60℃不是一个终点,还可以达到更高。如吉和昌公司的OS-15、OCT-15和OCT-20,浊点均可以达到75℃以上,足以满足电镀高品质的需要。

早期组合光亮剂除含简单的载体光亮剂、苯甲酸钠、苄叉丙酮和NNO外,还含有其他成分,如对氨基磺酰胺、肉桂酸、苯并三氮唑和盐酸等等。

配置主光剂时,苄叉丙酮与载体的比值为1:10,配置辅助剂时,苄叉丙酮与载体的比值为1:(5—8)。冬季主光剂会出现苄叉丙酮结晶的现象,所以在冬季的时候,必须用大量的酒精来增溶。

起初采用的以平平加磺化产物与苄叉丙酮配置的组合光亮剂,浊点低,高电流密度区易烧焦,但优点是低电流密度区光亮较好,深度能力极佳。然后,采用高浊点的载体的载体与苄叉丙酮复配后,高电流密度区表现较好,低电流密度区光亮度则较差。这需要研发一款低电流区增光剂来解决。吉和昌公司一直致力于电镀添加剂的研发,推出一款低区光亮剂MS,可以起到低区增亮的作用。

采用以苄叉丙酮为主光亮剂的组合光亮剂,所得镀层光亮度好,但脆性较大,均匀度也较差。而且载体使用量较大时容易造成有机物夹杂,镀后的钝化彩膜易脱落,镀锌层易变色。

3、邻氯苯甲醛做主光亮剂

以邻氯苯甲醛为主光亮剂的组合光亮剂以出光速度快,镀锌层更白亮,而迅速抢占了钾盐镀锌的大部分市场。该组合光亮剂为双组分:主光剂和柔软剂。以邻氯苯甲醛为主光亮剂的组合光亮剂开缸量主光亮剂1-2.0ml/L,柔软剂16-20ml/L。在生产过程中,主光剂在生产时再加入为好,因为邻氯苯甲醛加入到镀液中后,很容易被氧化成邻氯苯甲酸而失去光亮作用。从长期生产使用的情况看,镀液中的邻氯苯甲醛在20℃以下时被氧化成为邻氯苯甲醛的速度较慢,而在30℃以上时较快。夏季配槽时由于气温较高,如果把主光剂和柔软剂一并加入到槽内搅拌溶解,隔天使用就得不到全光亮的镀层,镀层发乌发暗,还需要补加至少一半以上的光亮剂才能获得全光亮的镀锌层。这也是邻氯苯甲醛作为主光亮剂时最大的弱点。

对于载体的使用量溶解邻氯苯甲醛时比溶解苄叉丙酮少得多,邻氯苯甲醛与载体的比例为1:(6-7)就能够满足生产要求。使用得当,有机残留物比第一代主亮剂少得多,镀层的有机夹杂也较少,不易造成钝化膜变色。

3、苄叉丙酮与邻氯苯甲醛合用组合

综合苄叉丙酮、邻氯苯甲醛各自的特点,就产生了苄叉丙酮与邻氯苯甲醛合用的组合,即减少了载体的用量,又弥补了邻氯苯甲醛被氧化而失效。而且在钝化的过程中也不会造成钝化膜的脱落。

前面提到脂肪醇聚氧乙烯醚和烷基酚聚氧乙烯醚在近年的发展中也在不断的被优化:提高耐盐性、耐温性和乳化性,甚至提高均镀能力。下一代酸锌添加剂的研发方向大致为提高深度能力和高低电流密度区的均一性,同时提高低区亮度,而又不影响镀层脆性。在添加剂配方研发的道路上,吉和昌有幸成功研发出一款MSO,有效的解决了低电流区光亮度和添加剂的深镀能力。吉和昌愿为电镀界付出自己的心血,为客户创造价值,实现“共同创造,共同分享”的双赢局面。

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