[发明专利]光亮锡-锌合金电镀溶液

说明书

本发明涉及光亮锡-锌合金电镀液。尤其涉及柠檬酸型光亮锡-锌合金电镀液。该镀液中加有含脂肪胺类化合物的光亮剂。

锡-锌合金镀层已广泛地用于防护钢铁材料的腐蚀，并具有良好的焊接性能，可以作为代镉镀层。

常用的锡-锌合金镀液有氰化物、焦磷酸盐。氟硼酸盐和葡糖酸盐等。这些镀液有一个共同的缺点是：锡-锌镀层的合金组成在相当宽的范围内受电流密度的影响而发生很大的变化。氟硼酸盐和氰化物镀液的电流效率不高，且需对其废水进行处理。

为了克服这些缺点，苏联专利U.S.S.R    No.293876提出了用柠檬酸或其盐溶液电镀锡-锌合金。在这种镀液中加入糊精和明胶作为光亮剂，可获得较细结晶的锡-锌合金镀层，但是这种镀层不光亮。为了改善光亮度日本公开特许公报昭51～75632提出了一种锡-锌电镀光亮剂。该光亮剂是由脂肪胺与有机酸酯反应再与苯二酸酐反应的水溶液和芳香醛组成的。其优点是可获得光亮或半光亮的锡-锌合金镀层，缺点是工作电流密度范围窄。美国专利USP4168223提出了一种光亮剂，即一种可溶于水的聚合物和醛类化合物的组合。该聚合物可以是聚氧乙烯，聚氧乙烯衍生物或乙二醇、丙二醇、甘油中的一种与环氧化合物的反应产物。这种光亮剂也能获得光亮或半光亮的锡-锌合金镀层。缺点仍然是工作电流密度范围窄。

本发明的目的就是为了在较宽的电流密度范围内获得光亮或半光亮的锡-锌合金镀层。

本发明的目的是这样实现的：在柠檬酸型镀液中加入选自以下组分的光亮剂。

组分1：脂肪胺化合物。该化合物选自乙二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、多乙多胺等。加入量为1～10克/升。

组分2：脂肪胺与有机酸脂反应，再与苯二酸酐反应产物的水溶液。其反应物选自乙二胺、1.6-己二胺、丙二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、琥珀酸二乙酯、己二酸二乙酯、邻苯二甲酸酐等。

组分3：水溶性聚氧乙烯化合物或聚氧乙烯衍生物，选自聚乙二醇、平平加、OP型乳化剂等。

组分4：芳香醛，选自胡椒醛、茴香醛、苯甲醛等。

光亮剂可以是组分1，2，4的组合，也可以由组分1，3，4组成或由组分1，2，3，4组成。

本发明通过如下实例进一步进行解释：

镀液基本组成：

柠檬酸三胺〔（NH₄）₃C₆H₅O₇〕 0.5mol/l

硫酸亚锡〔SnSO₄〕 0.1mol/l

硫酸锌〔ZnSO₄·7H₂O〕 0.2mol/l

硫酸胺〔（NH₄）₂SO₄〕 0.6mol/l

PH值    5～6

温度    20℃

用267毫升霍尔槽以250毫升溶液在铜或铁基体上进行电镀，施镀电流强度为2A，施镀时间为4分钟。

实施例1中所用组分2为：琥珀酸二乙酯15.5克加入乙二胺5克在80～90℃下保温搅拌30分种，再加入1.6-己二胺10克，同温下搅拌30分钟，然后加入邻苯二甲酸酐20克在93～97℃下保温搅拌90分钟，最后加水200毫升。

实施例2中所用组分2为：以琥珀酸二甲酯取代琥珀酸二乙酯，用量为13克，其合成方法同实施例1中所用组分2。

例1：组分2    8ml/l

胡椒醛    20mg/l

四乙五胺    2g/l

例2：组分2    8ml/l

胡椒醛    20mg/l

四乙五胺    2g/l

例3：聚乙二醇〔分子量1540〕    2g/l

胡椒醛    20mg/l

四乙五胺    2g/l

例4：聚乙二醇〔分子量1540〕    2g/l

胡椒醛    20mg/l

多乙多胺    2g/l

例5：聚乙二醇〔分子量1540〕    2g/l

茴香醛    20mg/l

四乙五胺    2g/l

例6：平平加    2g/l

胡椒醛    20mg/l

四乙五胺    2g/l

上述6例的霍尔槽试验结果见附图1。由这些霍尔槽试验可以看出：

例1光亮区在0.5～10A/dm²