[发明专利]一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料表面处理工艺领域，具体涉及一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液及其制备方法。

背景技术

按镀锌电解液的类型，镀锌工艺基本可分为碱性氰化物镀锌工艺、锌酸盐镀锌工艺、铵盐镀锌工艺、无铵氯化物镀锌工艺和硫酸盐镀锌工艺。氰化物镀锌液具有优良的分散能力和覆盖能力，允许使用的阴极电流密度和溶液的温度较宽，对设备的腐蚀力小，并且镀层光亮细致、内应力小、附着力好，能满足一般防腐装饰的要求，但有个致命的弱点就是镀液的剧毒性，这是全国范围内明令禁止的。锌酸盐镀锌的优点是成分简单、使用方便、对钢铁设备腐蚀性小、管理费用低、镀层细致光亮、钝化膜不易变色，它可由氰化物镀液转化，废水处理方便，缺点是镀液的均已性和覆盖能力比氰化物镀锌溶液差，镀液的电流效率低，镀层超过一定的厚度时脆性增加，不适于要用二次加工或除氢的镀物。铵盐镀锌工艺是应用较广的无氰镀锌工艺之一，它具有电流效率高，沉积速度快、镀层结晶细致、光亮，电镀过程渗氢少，

可镀高碳钢及铸铁等铸品的优点，缺点是镀液对设备的腐蚀严重，铬酸盐钝化膜易变色，废水处理麻烦，目前正逐步被无铵和无其他配位剂的氯化钾(或钢)镀锌所取代。无铵氯化物镀锌工艺是今年来发展比较迅速的无氰镀锌工艺，其镀层结晶细致，具有很高的光亮度和整平性，适用于低铬、超低铬和三价铬钝化；所得镀层的脆性小，延展性好；其镀液导电性好、槽电压低、能耗低、操作温度宽、电流效率高和沉积速度快的优点，并且不含氨和其他配位剂，废水处理比较简单；其缺点是镀液含有大量腐蚀性强的氯离子，对设备腐蚀比较严重，同时该镀液不像碱性镀液有一定的去污功能，因此镀前处理要求较高，要用强的除油和除锈药剂才能保证获得良好的结合力。硫酸盐镀锌液成分简单、性能稳定、电流效率高、沉积速度快，对设备的腐蚀性小；其缺点是分散能力与深镀能力较差，主要用于线材板材的电镀。

而且，由于锌的化学性质活泼，在大气中容易氧化变暗，最后产生“白锈”腐蚀，所以产品在镀锌后需经过铬酸盐处理，以便在锌上覆盖一层化学转化膜，这层铬酸盐薄膜使活泼的金属处于钝态，能使锌的耐蚀性提高6～8倍，并赋予锌美丽的装饰外观和抗污能力，这被称作锌层铬酸盐钝化处理。目前钝化处理主要使用六价铬和三价铬，使用六价铬进行钝化处理消耗大，且大多数铬清洗时随水中排出，导致废水对环境污染很大，需要经过繁琐处理，使用六价铬工艺已经被欧盟禁止使用，原因就是该工艺污染物的排放大大超出环保的要求；使用三价铬进行钝化处理虽然减少了废水中六价铬的含量，但是这种钝化液化学抛光性差，需要经常调整配比。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液及其制备方法，可镀得结构细致、内应力低、孔隙少、耐腐蚀性好的珍珠镀层，且不需要经过铬酸盐钝化处理，减少环境污染。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液，溶液为水，溶质包括组分：

其中，珍珠锌添加剂A为季铵化聚乙烯亚胺，珍珠锌添加剂B为2-[(氨基亚氨基甲基)硫]烟酸，珍珠锌添加剂C为烷基多乙烯多胺。

在上述技术方案的基础上，珍珠锌添加剂A的结构式为：

在上述技术方案的基础上，珍珠锌添加剂B的结构式为：

在上述技术方案的基础上，珍珠锌添加剂C的结构式为：其中，R＝C₈H₁₇或C₁₂H₂₅，n＝1、2或3。

一种用于电镀纳米珍珠锌的镀液的制备方法，包括以下步骤：

S1.制备季铵化聚乙烯亚胺、2-[(氨基亚氨基甲基)硫]烟酸和烷基多乙烯多胺，按质量比分别称取0.05～0.1份季铵化聚乙烯亚胺、0.1～0.5份2-[(氨基亚氨基甲基)硫]烟酸、0.5～5烷基多乙烯多胺，配置成季铵化聚乙烯亚胺溶液、2-[(氨基亚氨基甲基)硫]烟酸溶液和烷基多乙烯多胺溶液；

S2.按质量比称取130～140份氢氧化钠和10～14份氧化锌加入镀槽中，并搅拌均匀；

S3.加入250份的水，不断搅拌，使上述固体完全溶解；

S4.加入250～500份水，并充分搅拌，形成液体；

S5.冷却后，在上述液体中加入1～2份除杂剂，充分搅拌0.5～1h，静止2～3h后过滤；