[发明专利]一种亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺添加剂及使用方法

说明书

本发明属于电镀技术，涉及一种亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺添加剂及使用方法。本发明通过在镀液中添加烟酸、烟酰胺及其衍生物完全去除镀液中络合剂形成的网状结构，从而提高镀液的导电性及稳定性；又通过添加亚氨基二琥珀酸‑柠檬酸共聚物为主的复合光亮剂提高了亚氨基二琥珀酸镀液的导电性和稳定性以及银镀层质量；同时，添加剂使用的所有有机物质均为生物可降解材料，对环境及人体危害很小。

技术领域

本发明属于电镀技术，涉及一种亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺添加剂及使用方法。

背景技术

随着国家对环保要求的越来越高，对人体具有严重安全隐患的氰化电镀工艺亟待被安全环保的无氰电镀工艺所取代。目前无氰电镀工艺虽然已经有硫代硫酸盐体系、磺基水杨酸体系、NS镀银体系、烟酸镀银体系、海因体系、亚氨基二琥珀酸体系等，其中亚氨基二琥珀酸体系中使用亚氨基二琥珀酸及其金属盐作为金属银的络合剂。CN102021613A(电解质组合物)中于2009年最先报道使用了亚氨基二琥珀酸衍生物作为无氰镀银的络合剂，该专利指出亚氨基二琥珀酸衍生物可以作为单独的金属银离子络合剂，也可以和其他络合剂如乙内酰脲等进行协同作用。亚氨基二琥珀酸及其金属盐是一种新型绿色环保的碱性络合剂，具有无磷、无毒、无公害和易生物降解的特性，可以和金属阳离子行程配位几何结构，对钙、镁、锌以及其他过渡金属离子的螯合力很强，特别是对铜、铁、锰、镍等重金属元素的螯合能力超过EDTA等普通螯合剂，是一种很有潜力替代氰化物的络合剂。当前亚氨基二琥珀酸衍生物无氰镀银体系无法大量应用主要存在以下问题：亚氨基二琥珀酸衍生物单独作为镀银添加剂时，络合剂之间会形成氢键从而形成体积较大不易移动的网状结构，这将导致镀液导电性能不佳，进而使镀液可用电流密度上限较小；当亚氨基二琥珀酸衍生物与乙内酰脲等辅助络合剂配合使用时，因为乙内酰脲在镀液中自身即可形成氢键，因此镀液中银离子无法完全生成两种络合剂摩尔比为1：1的复合银离子，无法完全去除镀液中的网状结构。而且，乙内酰脲类物质对人体和环境仍然具有很高的安全隐患。因此，研发一种完全环保且高效的亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺很有必要。其中，烟酸、烟酰胺及其衍生物在镀液中形成氢键的能力较低，可以作为破除镀液中氢键的辅助络合剂。此外，镀液中没有光亮剂时，镀层质量也无法满足要求，因此需要通过添加适宜的光亮剂提高镀层质量，而亚氨基二琥珀酸与柠檬酸的共聚物则是一种很好的光亮剂。

发明内容

本发明目的是：提出一种环保高效的亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺添加剂，通过添加烟酸、烟酰胺及其衍生物完全去除镀液中络合剂形成的网状结构，从而提高镀液的导电性及稳定性；又通过添加亚氨基二琥珀酸-柠檬酸共聚物为主的复合光亮剂提高镀层质量。同时，添加剂使用的所有有机物质均为生物可降解材料，对环境及人体危害很小。

本发明的技术方案是：一种亚氨基二琥珀酸无氰镀银工艺添加剂，包括如下组分：

a.亚氨基二琥珀酸及其衍生物共络合剂，包括银离子有效络合成分、硫酸铵、氢氧化钾、碳酸钾，溶剂为水；银离子有效络合成分的质量与溶液总质量的百分比为50～60％；硫酸铵的质量与溶液总质量的百分比为5～10％；氢氧化钾的质量与溶液总质量的百分比为5～10％；碳酸钾的质量与溶液总质量的百分比为5～10％，溶剂为溶液质量余量；

b.组合光亮剂，包括聚乙二醇6000、亚氨基二琥珀酸-柠檬酸共聚物、烷基糖苷，溶剂为水；聚乙二醇6000的质量与溶液总质量的百分比为5～10％；亚氨基二琥珀酸-柠檬酸共聚物的质量与溶液总质量的百分比为60～70％；烷基糖苷的质量与溶液总质量的百分比为20～35％，溶剂为溶液质量余量。

所述银离子有效络合成分是指可使镀液中银离子转化为亚氨基二琥珀酸及其衍生物与共络合剂银离子有效络合成分组成摩尔比为1：1的复合银离子的试剂。

所述亚氨基二琥珀酸及其衍生物共络合剂的pH为8.5～10。

所述银离子有效络合成分为烟酸、烟酰胺及其衍生物的一种或几种。

所述组合光亮剂的pH为7.5～10。