[发明专利]一种酸性镀锌除杂剂及其应用

说明书

本发明公开了一种酸性镀锌除杂剂及其应用，该酸性镀锌除杂剂由以下重量百分数的组分组成：螯合剂10％‑40％；增效剂15％‑45％；沉淀剂20％‑45％。该酸性镀锌除杂剂能够特异性地络合铁、铜、铅等离子，并在酸性条件下生成不溶于水的沉淀物，容易过滤除去；且该酸性镀锌除杂剂不含双氧水和高锰酸钾等强氧化性化合物，不会因氧化反应破坏工作液中的有机添加剂而产生副作用，除杂剂中的有效成分对酸性镀锌添加剂无任何负面影响，按量加入后在工作温度下于一定时间内生成沉淀，配合过滤机循环过滤，可在不停产的情况下除去工作液中的金属杂质。该酸性镀锌除杂剂还能提高酸性镀锌电解液的抗杂性和耐蚀性，增加阴极极化，细化镀层结晶，改善镀层质量。

技术领域

本发明属于金属腐蚀防护和表面处理领域，具体涉及一种酸性镀锌除杂剂及应用。

背景技术

镀锌层是防止钢铁免遭腐蚀的最重要、最经济且最简便的手段之一，是电镀行业中量大面广的镀种，也是应用最为广泛的防护性装饰性镀层，它对钢铁基体具有优良的保护作用。在酸性镀锌工艺中，因原料不纯带入、酸洗后清洗不良带入、钢铁工件或铜挂钩等掉入槽液引起腐蚀带入等原因，使镀液中金属离子含量不断累积升高，最终引起镀液性能不稳定，滚筒印、分散和深镀能力下降、出光变黑甚至影响钝化性能等问题。

目前，工业上处理酸性镀锌中金属杂质的主要方法是双氧水或高锰酸钾氧化法，其主要原理是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺并连同Ni²⁺、Cu²⁺等金属离子在调整镀液pH值后形成不溶性沉淀过滤除去。此方法应用广泛，但弊端也十分明显，双氧水和高锰酸钾都是强氧化剂型危险化学品，并且属于易制毒或易制爆化学品，使原料的采购和使用都受到了一定的制约；另外，此类强氧化剂并不能特定地针对金属离子进行氧化，在添加之后也会氧化工作液中的添加剂组分，例如，会将光亮剂中的邻氯苯甲醛氧化成邻氯苯甲酸形成有机杂质，破坏其光亮剂作用，使高电流密度区镀层烧焦，镀层夹杂金属氢氧化物，镀液中有机杂质积累过多会使镀层防腐性变差，且容易变色。高锰酸钾添加量不易控制，还会引起镀液浑浊等问题。

发明内容

基于上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种不含双氧水和高锰酸钾等强氧化性化合物的酸性镀锌除杂剂及其应用。

本发明提供的技术方案具体如下：

一种酸性镀锌除杂剂，由以下重量百分数的组分组成：

螯合剂 10％-40％；

增效剂 15％-45％；

沉淀剂 20％-45％。

在上述技术方案的基础上，螯合剂选自2,2-吡啶酮-4,4-二甲基-3-缩氨基硫脲、N-氧化-3-羟基-2,6-二甲基-4-吡啶酮、2-吡啶酮-2-甲基-3-缩氨基硫脲中的一种或几种。本发明所使用的螯合剂，对Fe²⁺有微弱的氧化作用，可以在规定时间和电镀工作温度下将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，以便在弱酸性条件下形成沉淀，螯合剂分子中还含有多基配位体，能够螯合铁离子、铜离子等金属离子，在弱酸性条件下维持配离子电位平衡，与之形成稳定的螯合物，防止杂质金属离子与锌离子共沉积于镀层中而对镀层造成负面影响。

在上述技术方案的基础上，增效剂选自葡萄糖、葡萄糖苷、葡萄糖酰胺中的一种或几种。本发明所使用的增效剂主要是葡萄糖及其衍生物，这类物质是多羟基化合物，有一定的络合性，同时含有的醛基又有一定的还原性，能够维持杂质金属离子螯合物的稳定性，防止在电镀过程中杂质金属离子复溶进入镀液而影响螯合剂对金属杂质离子的配位性能。