[发明专利]预渗透剂组合物、预渗透剂、镀铜预处理方法和无氰镀铜方法

说明书

本发明涉及一种预渗透剂组合物、预渗透剂、镀铜预处理方法和无氰镀铜方法，该预渗透剂组合物包括第一络合剂、第二络合剂和第三络合剂；其中，所述第一络合剂为丁二酸盐，所述第二络合剂选自酒石酸盐和葡萄糖酸盐中的至少一种，所述第三络合剂选自乙二胺和甘油中的至少一种；所述第一络合剂、所述第二络合剂和所述第三络合剂的重量体积比为(15～30)g:(10～35)g:(1～4.5)mL。本发明采用预渗透剂组合物进行浸泡预处理，使络合剂渗透到工件表面的孔隙和裂纹中，从而在后续的无氰镀铜过程中能够很好地络合铜离子，在待镀工件表面肉眼不可见的细小的气泡、裂纹、针孔等缺陷中覆盖铜镀层，可以解决由于工件表面孔隙引起的起泡问题，提高无氰镀铜层与合金基体的结合力。

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及一种预渗透剂组合物、预渗透剂、镀铜预处理方法和无氰镀铜方法。

背景技术

锌合金具有良好的铸造性能，是优良的铸造合金，用于铸造形状复杂、高精度的工件时更有优越性。传统的锌合金电镀工艺中，氰化镀铜作为预镀铜工艺，从技术角度讲，有着结合力好、分散能力好、结晶细致、孔隙率低、镀液稳定及维护简单等优点。但是氰化物是剧毒化学品，它对人的致死量仅为0.005g，且氰化镀铜液在电镀过程中会释放出剧毒氰化物，对电镀工人的健康危害大，存在巨大的安全隐患，鉴于氰化物的剧毒性质，氰化镀铜已被列为落后的生产工艺，将逐步被淘汰。

长期以来，人们为了替代氰化镀铜工艺进行了不懈的努力。迄今，无氰碱性镀铜工艺种类众多，有焦磷酸盐镀铜、乙二胺镀铜、柠檬酸盐镀铜、酒石酸盐镀铜、三乙醇胺镀铜、EDTA镀铜、葡萄糖酸盐镀铜、氟硼酸盐镀铜、氨基磺酸盐镀铜，还有混合络合剂体系镀铜，如：柠檬酸-酒石酸盐镀铜、EDTA-柠檬酸-酒石酸盐镀铜等均有报道。然而，以上体系的无氰碱性镀铜工艺普遍存在沉积速率低、结合力差等问题，在锌合金压铸件的电镀上不能完全解决烘烤后镀层起泡的问题，至今不能普遍性的替代氰化镀铜。HEDP(羟基乙叉二磷酸)体系的无氰碱性镀铜，经实践证明，其在铝合金件和铁件上能够得到较好的结合力，在锌合金压铸件方面，通过工艺改进，如降低镀液中铜含量浓度，降低镀液工作温度，带电下槽，下槽后一小段时间内用大电流电镀等方式来解决铜置换问题，使得镀层性能达到氰化镀铜水平，但是，此工艺也只能适用于一小部分压铸质量好的锌合金压铸件，而压铸质量取决于模具设计的合理性、锌合金中金属成分的配比和杂质的含量、压铸过程的操作条件等，大部锌合金压铸件的质量一般，尤其是混有一定量回收料的锌合金压铸件，采用无氰碱性镀铜仍然无法替代氰化镀铜。

因此，氰化镀铜在锌合金压铸件电镀工艺中仍然大量存在，特别在中小企业更为普遍，亟需提供一种能够替代氰化镀铜的无氰碱性镀铜液电镀锌合金的工艺。

发明内容

基于此，有必要提供一种预渗透剂组合物，能够提高铜镀层与合金基体的结合力，从而能够实现产业化的无氰镀铜。

一种预渗透剂组合物，包括第一络合剂、第二络合剂和第三络合剂；

其中，所述第一络合剂为丁二酸盐，所述第二络合剂选自酒石酸盐和葡萄糖酸盐中的至少一种，所述第三络合剂选自乙二胺和甘油中的至少一种；

所述第一络合剂、所述第二络合剂和所述第三络合剂的重量体积比为(15～30)g:(10～35)g:(1～4.5)mL。

上述预渗透剂组合物通过选择特定的络合剂组分，并通过多种络合剂的搭配，使其在对待镀工件进行渗透处理时，络合剂分子能够充分渗透进入到工件表面肉眼不可见的细小的气泡、裂纹、针孔等缺陷中，从而使得在后续的无氰镀铜过程中，络合剂能够很好地络合镀液中的铜离子，使铜离子充分覆盖在待镀工件表面的裂纹和孔隙中形成铜镀层，并提高铜镀层与待镀工件基体的结合力，为无氰镀铜实现产业化提供基石。

在其中一个实施例中，所述第二络合剂为酒石酸盐和葡萄糖酸盐的混合物，所述酒石酸盐和所述葡萄糖酸盐的重量比为(5～20):(5～25)。