[发明专利]用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂，属于电镀技术领域。

背景技术

电镀锡板一般带有涂油层、钝化层、氧化锡层、纯锡镀层和铁-锡合金层(FeSn2)等，具有优异的耐稀酸、碱、盐和有机物质腐蚀性能，以及优良的焊接性、冲压性和合适的强度，且容易涂布和印刷。因此，电镀锡板广泛应用到各种形态物品如化工、油漆、喷雾剂、食品、饮料的包装和各种器皿的制造。

长期以来，电镀锡板的电镀和耐蚀性能一直是生产企业特别关心的问题。世界上各大型钢铁公司对影响镀锡板电镀和耐蚀性的各种因素进行了广泛而深入的研究，并对研究成果进行保密。电镀锡工艺主要有两类：酸性法和碱性法。酸性法有弗洛斯坦型、拉色斯坦型和卤素型。弗洛斯坦型电镀液主要成分是SnSO₄，由美国开发；拉色斯坦型电镀液主要成分为氟硼酸盐，由德国开发；卤素型电镀液主要成分为SnCl₂和碱金属氟化物，主要应用于美国。而碱性镀锡变得很少应用。由于我国镀锡板的生产起步较晚，并且都是从国外引进技术，对镀锡板的电镀和耐蚀性研究很少，特别是对氟硼酸亚锡电沉积成核机理的研究处于空白。氟硼酸亚锡易溶，可采用高电流密度，通常用于快速镀锡，适用于板材、带材、线材的连续快速镀锡。用于氟硼酸亚锡体系最常用的添加剂主要有β-萘酚、苯二酚(抗氧化剂)，加入β-萘酚，提高阴极极化，加入抗氧化剂，有利于防止锡离子的氧化，为了获得细颗粒光亮镀层和提高电镀锡板的耐蚀能力，还必须开发针对该体系的专用添加剂。电沉积成核与生长机理对镀层的结构、相组成具有十分重大的影响，进一步影响镀层的耐蚀性能及其使用条件。因此，开发新型氟硼酸亚锡电镀添加剂，提高电镀锡板的耐蚀能力等，具有极其重要的实际意义。

发明内容

针对电镀锡板制造过程中的氟硼酸亚锡电镀问题，本发明的目的在于提供一种用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂。

为实现上述发明目的，本发明所设计的用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂由戊二醛、正丁醇、辛基酚聚氧乙烯(10)醚、2,6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚组成，按重量百分比各组分为：戊二醛重量比为15～25％、正丁醇重量比为10～20％、辛基酚聚氧乙烯(10)醚重量比为50～70％、2,6-二叔丁基对甲酚重量比为2～5％、对苯二酚重量比为2～5％。

进一步地，所述电镀添加剂按重量百分比各组分为：戊二醛重量比为15～20％、正丁醇重量比为15～20％、辛基酚聚氧乙烯(10)醚重量比为55～65％、2,6-二叔丁基对甲酚重量比为2～3％、对苯二酚重量比为2～3％。

添加相当于氟硼酸亚锡电镀液重量3～5％的该添加剂电镀时，镀层晶粒均匀细化，镀层光亮，镀液中锡离子不易氧化，镀层耐腐蚀性优良。

本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂各组分的作用如下：

戊二醛、正丁醇作为光亮剂。电镀时电极周围会形成浓差极化，电极表面微凸起处扩散层厚度比微凹处扩散层厚度小，凸起处离子还原速度快，沉积速率也快，使得凸、凹处的差距越来越大，最后表现为电镀层表面凹凸不平，结晶松散，当加入戊二醛、正丁醇后，改变了镀液的性质，在Sn²⁺结晶生长点上选择性吸附，抑制结晶生长，促进晶核的生长，使得凸处受阻，凹处没有明显的影响，得到光亮的镀层。

辛基酚聚氧乙烯(10)醚作为分散剂。加入具有分散作用的表面活性剂辛基酚聚氧乙烯(10)醚，使光亮剂在镀液中分散均匀，既可以提高光亮剂的溶解性，也能提高电镀液的稳定性；同时辛基酚聚氧乙烯(10)醚通过吸附在阴极表面而起到润湿效果，抑制氢气的析出。

2,6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚作为抗氧化剂。在氟硼酸亚锡酸性镀液体系中，亚锡离子容易被氧化，Sn⁴⁺氧化产物不仅影响镀层质量而且也影响外观，在氟硼酸亚锡酸性镀液体系中添加2,6-二叔丁基对甲酚、对苯二酚抗氧化剂，通过与Sn²⁺产生结合，以稳定Sn²⁺离子。

本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂具有如下优点：

1.本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂产品无强烈刺激性气味；

2.本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂能使镀液稳定；

3.本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂允许高电流密度镀锡，适用于板材、带材、线材的连续快速镀锡；

4.本发明用于氟硼酸亚锡体系的电镀添加剂提高阴极极化，使镀层光亮细致。

具体实施方式