[发明专利]一种电镀液及其应用

说明书

本发明公开了一种电镀液及其应用，所述电镀液由1‑3wt％硫酸铜、1.5‑5wt％次亚磷酸钠、1‑3wt％络合剂、0.1‑1wt％加速剂、0.1‑1wt％稳定剂、余量为水混合而成。本发明的电镀液中添加了络合剂、稳定剂和加速剂，有效控制电镀过程中铜离子的析出速度，减少极化现象的发生，利于提高镀层的均一性和稳定性。本发明将电镀液用于塑料表面电镀，有效提高了耐磨性能、耐腐蚀性能及金属镀层与塑料的结合力。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种电镀液及其应用。

背景技术

电镀是在直流电下将电镀液中的金属离子还原并沉积到材料表面的一种金属电沉积方法，相比于气相沉积方式、涂层等表面处理方法，其具有镀层均匀、薄厚适中、速度快等特点。好的电镀液能够增加溶液稳定性、抗氧化性，提高镀层的品质、扩大金属的阴极电流密度范围。塑料制品具有易加工、质量轻、化学稳定性等优点，在农业、工业、建筑、包装等方方面面方广泛应用，但在一些应用中，塑料的耐热、耐磨及耐腐蚀性能还有待提高。塑料表面金属化就是一种有效手段，不仅可以保证塑料本身的优势，如刚性大、密度小、强度高易加工等，还能改善塑料的导电性、耐磨性、导磁性及外观等。通常塑料由于化学惰性和憎水性，难以完全浸湿，导致与银、铜等金属不易在其表面沉积，而且金属镀层与塑料之间的粘结性很差，易出现脱落、起泡、甚至漏镀的现象。因此，提供一种能够解决上述问题的电镀液及塑料表面电镀方法非常重要。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种电镀液及其应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明的第一个方面提供了一种电镀液的制备方法，将1-3wt％硫酸铜、1.5-5wt％次亚磷酸钠、1-3wt％络合剂、0.1-1wt％加速剂、0.1-1wt％稳定剂、余量为水混合，再用1-4mol/L氢氧化钠调节pH＝10-13，即得。

所述加速剂为胍、甘氨酸、苯并三唑、巯基吡啶、巯基嘧啶中的任一种；优选的，所述加速剂为甘氨酸。

所述稳定剂为5,5二乙基海因、硫脲、硫脲衍生物、过硫酸盐或硫代硫酸盐中的任意一种；优选的，所述稳定剂为5,5二乙基海因。

所述络合剂为壳聚糖或巯基壳聚糖。

本发明中的电镀液以硫酸铜作为镀层金属溶液，次亚磷酸钠作为无毒、无害还原剂，络合剂用于络合铜离子，有效控制电镀过程的速度，稳定剂用于稳定电镀液的稳定性，使电镀液均匀稳定，从而提高镀层的性能。

在现有技术化学镀铜过程中，由于通过铜离子的还原反应析出时所发生的极化现象，化学平衡和根据其的还原电位值也发生变化，从而产生过电压，在溶液内部中，铜离子的物质传递缓慢，若界面的浓度偏差增大，则会发生浓度极化或两种类型的极化现象以组合形式发生。由此，铜的析出速度变得非常缓慢或甚至停止，导致镀层减缓或者停止发生，最终导致镀层的不均匀性和不稳定性。因此，需要最大限度地减少极化现象，这就需要合适的控制铜的析出速度，通过加入加速剂或铜络合离子盐而妨碍电子移动或物质传递，同时加入络合剂之后存在于镀液中的游离铜离子的浓度显著减少，能够有效控制镀层的速效，络合剂的种类以及浓度对铜的析出速度产生较大的影响。

尽管壳聚糖具有较强的络合、吸附能力，机械性能好、固定效率高、化学性能稳定，但是壳聚糖分子上接上巯基之后粘附性、络合性能进一步增强，可以非常有效的吸附到电极表面，巯基壳聚糖稳定性良好及寿命较长的特点。巯基易氧化形成二硫键，从而形成网络结构，具有显著的吸附效果。巯基基团的引入赋予壳聚糖新的生物特性：当巯基的含量增大时，黏膜与巯基化壳聚糖之间接触的时间得到延长，pH值升高时，巯基的活性得到增强，巯基化壳聚糖分子内部形成数量较多的二硫键。