镀锌添加剂

简单盐类组成的配方

氯化物镀锌溶液是简单盐类组成的配方。氯化钾是支持电解质，虽然它对锌离子有微弱的络合作用，但它主要还是起导电和活化阳极作用，所以在没有添加剂存在的条件下，得到的是一种粗糙疏松呈海绵状的镀层。在这种溶液中要获得结晶细致的镀层，完全要靠添加剂（或称光亮剂）。氯化物镀锌的光亮剂也可分初级和次级两种，或称第一类和第二类光亮剂。

主要分类

国内外镀锌主要分为氰化物镀锌、碱性锌酸盐镀锌和氯化物镀锌三大类。

产品作用

载体光亮剂就是初级光亮剂，也称作柔软剂或载体。其作用是增溶不溶于水的主光亮剂，使其均匀地分散到镀液中去。氯化物镀锌的初级光亮剂多是非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂。载体光亮剂的化学结构含有憎水的烷基、芳基，亲水基为聚氧乙烯基、聚氧丙烯基、磺酸基等。

例如，有高级脂肪醇与环氧乙烷的加成物，其代表性产品为平平加，它的分子式为：R—O—(CH2CH2O)nH；有烷基苯酚与环氧乙烷的加成物，其代表性产品有OP乳化剂（也称TX乳化剂），它的分子式为：R—C6H4—(CH2CH2O)nH；还有高级脂肪醇与环氧乙烷和环氧丙烷的加成物，叫做聚氧乙烯脂肪醇醚嵌段共聚物，其分子式为R—O—(CH2CH2O)n-(CH2CH2CH2O)nH。脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基苯聚氧乙烯醚在氯化铵镀锌溶液中尚能使用，但在氯化钾溶液中，因为它们的浊点太低就不能直接使用。对于非离子型表面活性剂，当憎水基相同时，其环氧乙烷加成的分子数增加，其亲水性就愈大，浊点也随之上升。为了提高其浊点，需要对这些非离子表面活性剂进行磺化处理，以提高它们在氯化钾或氯化钠溶液中的浊点。

CZ-03氯化物镀锌光亮剂的载体，与通常使用的上述载体光亮剂有所不同，它主要是一种萘酚与环氧乙烷加成的非离子型表面活性剂，为了扩大电流密度范围，又复配进了月桂酸聚氧乙烯醚和HS-1000表面活性剂，为了提高其浊点，也经过磺化处理，取名HW-4高温匀染剂。

作为CZ-03A剂的载体光亮剂，HW-4高温匀染剂的主要组份为：萘酚与环氧乙烷加成的非离子型表面活性剂150~250g/L 月桂酸聚氧乙烯醚15~25g/L HS-1000表面活性剂10~20g/L 在氯化钾镀锌溶液中的浊点在60~65℃，能满足没有冷冻机工厂全天候生产的要求。它的用量与平平加或OP乳化剂磺化产物比较起来可以少些，而且有更好的分散能力和深镀能力，其本身还有一定的光亮作用。这样能使镀层结晶更细致，对主光亮剂的依赖性可减少，也就是能减少主光亮剂的消耗量。

主光亮剂就是次级光亮剂，氯化物镀锌次级光亮剂主要有芳香醛、芳香酮或醛酮的反应物，也可采用杂环醛或杂环酮。

常用的芳香醛有：大茴香醛、洋茉莉醛、藜芦醛和邻氯苯甲醛等。常用的芳香酮有：苄叉丙酮、二苄叉丙酮、胡椒叉苄叉丙酮、苯亚甲基丙酮改性物等。苯亚甲基丙酮与邻氯苯甲醛的反应物。这些化合物大都具有乙烯基取代羰基化合物的结构单元。

辅助光亮剂，通常是指协助主光亮剂改善电沉积层的晶粒细化与平滑性、光亮度的某些物质。有时也将具备某些特定功能（如改善低电流区特性、扩大电流范围、防止高电流区烧焦）的组分称为辅助光亮剂。氯化物镀锌辅助光亮剂有，某些氨基酸如氨基乙酸、赖氨酸、萘磺酸、芳香羧酸及其盐能使低电流区光亮、扩大光亮电流范围。某些含氮杂环化合物如烟酸、2-氮苯甲酰胺对低电流区光亮、整平有效。某些季铵阳离子如苄基吡啶，可以使低电流区的光亮、整平性加强。

试验表明，某些芳香醛和芳香酮混合起来加，比单独添加效果要好，主要在镀液的整平性能方面。因此我们用苄叉丙酮与邻氯苯甲醛复配作为主光亮剂。为了减少运输费和降低顾客生产成本，在CZ-03的B剂光亮剂中，我们把主光亮剂浓度提高到一般配方的3~6倍。如此高的主光亮剂，需要有好的增溶剂，MO增溶剂对此有极佳的效果，即使芳香醛、酮的浓度高达250g/L，温度在零下6℃时，仍能保持透明不析出。

产品品质

碱性锌酸盐镀锌质量的好坏关键取决于添加剂。若不加添加剂只能镀出海绵状镀层，这一点不同于氰化镀锌，只有加入添加剂后才能得到细致光亮的镀层，因此添加剂在镀锌中起了决定性的作用。但添加剂的加入会造成锌层脆性增大，而且添加的越多脆性越大。

碱性锌酸盐镀锌的核心技术是添加剂的开发。无氰镀锌因为在三大镀锌镀种中毒性最小，废水处理最简单而广受关注现今使用的添加剂大部分还是70年代开发的价格低廉的DE或DPE-Ⅲ，这种传统的添加剂虽具有优异的光亮度，可与氰化镀锌相媲美，但它存在分散能力差、低电流光亮区狭窄等缺点本试验通过合成研究与优选得到一种性能优异的碱性无氰镀锌添加剂，主要创新和研究成果体现包括以下几个方面 1、使用一种含酰胺基的二叔胺作为中间体和两种交联剂环氧氯丙烷和二氯丁烷分别缩合得到镀锌添加剂，该类添加剂可以显著提高光亮电流密度范围和分散能力，但效率不高 2、在中间体中混合其它有机胺改性胺后与交联剂进行缩合得到改性添加剂通过线性电位扫描法和电镀工艺试验，分析比较了使用不同结构的改性胺，不同交联剂在相同条件下缩合制备的添加剂对镀液及镀层性能的影响，改性后的添加剂光亮电流密度范围和分散能力略有下降，但阴极电流效率得到改善，综合性能提高这些改性添加剂中环氧氯丙烷交联中间体和二甲胺E-2，二氯丁烷交联中间体和四甲基丙二胺D-13合成得到两种添加剂综合性能更佳 3、对两种综合性能良好的添加剂E-2和D-13在合成中的改性胺含量进行了考查，对于添加剂E-2，参加反应的中间体和改性胺的量维持在21较为合适，而对于添加剂D-13，比例维持在31更为合适 4、通过上述合成及性能研究，设计得到一种性能优异的新型添加剂，并对其工艺性能进行深入研究试验证明，该新型添加剂在综合性能方面全面超越传统添加剂DPE-Ⅲ。

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