一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電鍍表面防護(hù)領(lǐng)域，具體地是指一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍鋅鎳合金是近年來興起的一種鋼鐵件上陽極型防護(hù)鍍層，它基于人們對(duì)鋼鐵制品、尤其是汽車、艦船有更高的保護(hù)要求。通常含鎳量在5?20%時(shí)，其耐蝕性能比單一的鋅鍍層提高3?6倍；它還具有良好的上漆性、可焊性和成型性。因此，在金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域里深受青睞和好評(píng)。
[0003]目前，電鍍鋅鎳合金主要有微酸性和堿性溶液體系。堿性體系中，各種條件如操作溫度、電流密度、溶液中Zn2+/Ni2+濃度之比對(duì)鍍層中鎳的含量影響不大，比較平穩(wěn)；但因其鎳的配位體是有機(jī)配位體，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、氣味大、不太穩(wěn)定，實(shí)施過程中排放的廢水較難處理，而對(duì)大氣環(huán)境及水質(zhì)有污染。故現(xiàn)在越來越多的科研和生產(chǎn)企業(yè)傾向于微酸性溶液體系電鍍光亮鋅鎳合金代替堿性溶液體系電鍍光亮鋅鎳合金。
[0004]微酸性體系又分為全硫酸鹽體系和全氯化物體系兩種。全硫酸鹽體系雖成本較低，但施鍍過程中受溫度影響較大，只能適應(yīng)較低的溫度范圍，故研究、應(yīng)用得不多，亦不常見。而全氯化物體系由于其導(dǎo)電能力更好，分散能力強(qiáng)，適應(yīng)的溫度范圍寬而被研究得較多；其次，它可由微酸性氯化鉀或氯化鈉鍍鋅溶液直接轉(zhuǎn)而來，故具有成分簡(jiǎn)單，容易維護(hù)，電流效率高，沉積速度快，鍍層光亮度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]然而，現(xiàn)行的微酸性全氯化物溶液體系也有不完善之處。首先，它的金屬鹽、導(dǎo)電鹽全部是氯化物，因此，他對(duì)設(shè)備腐蝕程度較大；其次，在施鍍過程中，因維持溶液PH值的穩(wěn)定，需在溶液中加入硼酸、乙酸鈉或乙酸銨作為緩沖劑，以期達(dá)到pH值穩(wěn)定的目的。然而實(shí)際上，在電鍍過程中，它們并無起到緩沖PH值的作用，鍍液pH值上升仍較快，致使鍍液易渾濁、合金鍍層的脆性增大；且硼酸還致鍍液的處理、過濾增加困難，而乙酸鈉或乙酸銨還使生產(chǎn)中產(chǎn)生刺鼻的氣味，致人呼吸困難、影響人身健康。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其對(duì)設(shè)備腐蝕程度較小，實(shí)施過程中排放的廢水處理極為簡(jiǎn)單，對(duì)大氣環(huán)境及水質(zhì)友好。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，由如下質(zhì)量濃度的組分混合而成:
[0008]氯化鋅:65?75g/L、氯化鉀:80?120g/L、硫酸鎳:60?80g/L、氯化銨:100?150g/L、丁二酸:8?10g/L、主光亮劑:8?12g/L、輔助光亮劑:8?12g/L。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質(zhì)量濃度的組分混合而成:
[0010]氯化鋅:65g/L、氯化鉀:100g/L、硫酸鎳:60g/L、氯化銨:120g/L、丁二酸:8g/L、主光亮劑:8g/L、輔助光亮劑:12g/L。
[0011 ] 作為優(yōu)選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質(zhì)量濃度的組分混合而成:
[0012]氯化鋅:70g/L、氯化鉀:80g/L、硫酸鎳:70g/L、氯化銨:150g/L、丁二酸:8.5g/L、主光亮劑:10g/L、輔助光亮劑:10g/L。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述的微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液，其特征在于:由如下質(zhì)量濃度的組分混合而成:
[0014]氯化鋅:75g/L、氯化鉀:120g/L、硫酸鎳:80g/L、氯化銨:100g/L、丁二酸:10g/L、主光亮劑:12g/L、輔助光亮劑:8g/L。
[0015]作為優(yōu)選方案，制備所述鋅鎳合金鍍液所用溶劑為蒸餾水。
[0016]作為優(yōu)選方案，所述主光亮劑是羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N- 二乙基丙炔胺硫酸鹽、丙氧基丁炔二醇、丙炔基磺酸鈉、3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉中的一種或多種混合物。
[0017]作為更優(yōu)選方案，所述主光亮劑為羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N- 二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的混合物，其中，羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N，N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的質(zhì)量比為1:1:1。
[0018]作為更優(yōu)選方案，所述主光亮劑為3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉的混合物，其中，3-巰基丙烷磺酸鈉和芐基煙酸鈉的質(zhì)量比1:1。
[0019]作為優(yōu)選方案，所述輔助光亮劑是苯甲酸鈉、亞甲基二萘磺酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉和丙炔醇甘油醚中的一種或多種混合物。
[0020]作為更優(yōu)選方案，所述輔助光亮劑為苯甲酸鈉和亞甲基二萘磺酸鈉的混合物，其中，苯甲酸鈉和亞甲基二萘磺酸鈉的質(zhì)量比為3:4。
[0021]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0022]第一，本發(fā)明在體系溶液組成中，主鹽金屬采用了硫酸鹽和氯化物組合，既保證了全氯化物鍍鋅-鎳合金的優(yōu)點(diǎn)，又降低了溶液的成本；
[0023]第二，金屬離子的配位劑、導(dǎo)電鹽采用了氯化銨和氯化鉀組合，并得出氯化銨和氯化鉀的質(zhì)量濃度之和為200?230g/L，且氯化銨的質(zhì)量濃度不小于85g/L的經(jīng)驗(yàn)式，這樣即保證了溶液良好的導(dǎo)電性能、分散性能、配位能力，又因是無機(jī)配位劑，對(duì)廢水處理極為簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境保護(hù)有利；
[0024]第三，本發(fā)明不使用硼酸、乙酸鹽、磷酸鹽之類的經(jīng)典緩沖劑，而采用羥基羧酸為緩沖劑，緩沖效果好，可長時(shí)間保證溶液PH值在4.5?5.2間不變；
[0025]第四，本發(fā)明使用的添加劑不含大量的表面活性劑載體，用了全部水溶性物質(zhì)，在本發(fā)明技術(shù)范圍內(nèi)，可在pH = 4.5?5.2、Θ = 10?40°C、Dk = 0.5?5.0A/dm2范圍內(nèi)，得到含鎳質(zhì)量百分比為7.5?15%的白色光亮鋅-鎳合金。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0027]實(shí)施例1
[0028]準(zhǔn)確稱取氯化鋅:65g、氯化鉀:100g、硫酸鎳:60g、氯化銨:120g、丁二酸:8g、主光亮劑:8g、輔助光亮劑:12g，依次加入容器中，加蒸餾水至lOOOmL，加熱至40°C，控制溶液的PH值為4.5，攪拌均勻，即得到微酸性體系電鍍光亮鋅鎳合金鍍液。主光亮劑為羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N，N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和丙氧基丁炔二醇的混合物，其中，羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽、N, N-二乙基丙炔胺硫酸鹽和