酸性電鍍鋅鍍液添加劑及其應(yīng)用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種酸性電鍍鋅鍍液添加劑及其應(yīng)用方法，該添加劑的組分及其重量百分比含量如下：10～90％的長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺；10～90％的水或/和乙醇。本添加劑提高了鍍鋅層的光亮度和平整度，具有很好的分散能力和覆蓋能力，在酸性鍍液中加入該添加劑，能在較寬的溫度范圍和較大的電流密度范圍內(nèi)獲得高表面性能的電鍍鋅層，提高了鍍鋅工藝的均鍍能力，同時(shí)也降低了酸性鍍液對(duì)電鍍鋅設(shè)備的腐蝕；本發(fā)明的添加劑具有用量少、效率高、無毒無異味，完全水溶，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)；該添加劑的應(yīng)用方法簡單，直接向酸性電鍍鋅鍍液中添加50～1000ppm本添加劑進(jìn)行電鍍鋅，即可獲得表面性能好，鍍層內(nèi)應(yīng)力小，耐蝕性高的電鍍鋅層，而且處理時(shí)間短。
【專利說明】酸性電鍍鋅鍍液添加劑及其應(yīng)用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)，具體地指一種酸性電鍍鋅鍍液添加劑及其應(yīng)用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]酸性硫酸鹽鍍鋅工藝從20世紀(jì)80年代后在我國電鍍鋅工業(yè)領(lǐng)域得到迅速發(fā)展，該工藝具有鍍液流速快，電流效率高，鍍液成分簡單，污水處理容易等優(yōu)點(diǎn)，但在酸性鍍液中鍍鋅，存在均鍍能力差；溫度范圍窄，一般在60°C范圍內(nèi)；且酸性鍍液對(duì)設(shè)備具有腐蝕性的問題。
[0003]一般在電鍍生產(chǎn)中，能否獲得高光亮，均勻細(xì)致平滑的鍍鋅層，添加劑的使用十分重要，但目前，對(duì)酸性電鍍鋅添加劑的研發(fā)和使用還處于初級(jí)階段，現(xiàn)有酸性電鍍工藝中，鍍液中幾乎不使用添加劑，因此開展酸性電鍍鋅鍍液中添加劑的研究，并開發(fā)出經(jīng)濟(jì)有效的添加劑具有十分重要的意義。
[0004]在有關(guān)電鍍鋅鍍液添加劑的報(bào)道中，一種鋅及鋅鐵合金光亮劑(申請(qǐng)?zhí)?CN201110290891.5)，該光亮劑主要用于制備鋼鐵零件、線材、帶材、管材表面快速鍍鋅及鋅鐵合金的添加劑，其主要成分包括:苯亞甲基丙酮、苯甲酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸銨、煙酸及亞甲基雙荼磺酸鈉等物質(zhì)，該光亮劑溫度范圍窄，而且對(duì)酸性鍍液沒有緩作用；一種光亮耐蝕性鋅鐵合金電鍍工藝(申請(qǐng)?zhí)朇N200910038328.1)，該工藝在鋅酸鹽鍍液中加入絡(luò)合劑和亞鐵離子，鋅鐵合金鍍液組成為:氧化鋅、氫氧化鈉、三乙醇胺、硫酸亞鐵、二甲胺與環(huán)氧氯丙烷的合成物、乙二胺四乙酸、香草醛、十二烷基磺酸鈉及鋅粉，該工藝不能解決在酸性鍍液中鍍鋅存在的溫度范圍和電流密度范圍窄的問題；一種鋅及鋅鐵合金電鍍光亮劑(申請(qǐng)?zhí)朇N200710065899.5)，主要用作鋼鐵零件表面電鍍鋅及鋅鐵合金的添加劑，該電鍍光亮劑是由芐叉丙酮、表面活性劑(包括非離子型表面活性劑與離子型表面活性劑)、高級(jí)脂肪醇與環(huán)氧乙烷的縮合物、乙醇及水組成的水溶液，非離子型表面活性劑是壬基酚聚氧乙烯醚、聚乙二醇、OP乳化劑中的任一種，離子型表面活性劑是十二烷基磺酸鈉和十二烷基硫酸鈉中的任一種，該光亮劑溫度范圍窄，而且對(duì)酸性鍍液沒有緩作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要提供一種酸性電鍍鋅鍍液添加劑及其應(yīng)用方法，該添加劑能使得酸性電鍍鋅鍍液在較寬的溫度范圍、較大的電流密度范圍內(nèi)獲得高表面性能的電鍍鋅層。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種酸性電鍍鋅鍍液添加劑，該添加劑的組分及其重量百分比含量如下:
[0007]長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺10~90 % ;
[0008]水或/和乙醇10~90 %。
[0009]進(jìn)一步地，所述長鏈烷烴苯磺酸鹽與雜環(huán)有機(jī)胺的重量配比為1:9~9:1。
[0010]進(jìn)一步地，所述長鏈烷烴苯磺酸鹽為十烷基苯磺酸鈉鹽、十一烷基苯磺酸鈉鹽、十二烷基苯磺酸鈉鹽、十三烷基苯磺酸鈉鹽，或十四烷基苯磺酸鈉鹽中的一種或幾種。
[0011]進(jìn)一步地，所述雜環(huán)有機(jī)胺為吡嗪、苯并三氮唑，或六次甲基四胺中的一種或幾種。
[0012]進(jìn)一步地，所述長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺的重量百分比含量為80~90%。
[0013]一種上述酸性電鍍鋅鍍液添加劑的應(yīng)用方法:將所述添加劑以50~100ppm的添加量直接添加到酸性電鍍鋅鍍液中，在25~80°C條件下，通過20~lOOA/dm2的電流電鍍鋅層。
[0014]進(jìn)一步地，所述添加劑的添加量為200~500ppm。
[0015]更進(jìn)一步地，在25~55 °C條件下，通過60~80A/dm2的電流電鍍鋅層，電鍍時(shí)間為30~60s。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]其一，本發(fā)明的添加劑提高了鍍鋅層的光亮度和平整度，具有很好的分散能力和覆蓋能力，在酸性鍍液中加入該添加劑，能在較寬的溫度范圍和較大的電流密度范圍內(nèi)獲得高表面性能的電鍍鋅層，提高了鍍鋅工藝的均鍍能力，同時(shí)也降低了酸性鍍液對(duì)電鍍鋅設(shè)備的腐蝕。
[0018]其二，本發(fā)明的添加劑完全由有機(jī)化合物組成，避免了無機(jī)添加劑的一些固有缺點(diǎn)，具有用量少、效率高、制作簡便、成本低廉、無毒無異味，完全水溶，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。
[0019]其三，本添加劑的應(yīng)用方法簡單，直接向酸性電鍍鋅鍍液中添加50~100ppm本添加劑進(jìn)行電鍍鋅，即可獲得表面性能好，鍍層內(nèi)應(yīng)力小，耐蝕性高的電鍍鋅層，而且處理時(shí)間短。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定(除另有說明外，以下實(shí)施例中的百分?jǐn)?shù)均為重量百分?jǐn)?shù))。
[0021]實(shí)施例1
[0022]將50 %的吡嗪和50 %蒸餾水相互混合，攪拌均勻，制得電鍍鋅添加劑；將該添加劑以500ppm的添加量添加在酸性硫酸鹽電鍍鋅鍍液中，在25°C以碳鋼為陰極，通過80A/dm2的電流處理30s ;得到20 μ m以上的光亮、均勻的電鍍鋅層，同時(shí)酸性鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用明顯降低。
[0023]其中，該添加劑的溶劑為10~90%的水或/和乙醇，有機(jī)物為10~90%，優(yōu)選80~90%的長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺；長鏈烷烴苯磺酸鹽與雜環(huán)有機(jī)胺的重量配比優(yōu)選1:9~9:1 ;長鏈烷烴苯橫酸鹽為十烷基苯橫酸納鹽、十一烷基苯橫酸納鹽、十二烷基苯磺酸鈉鹽、十三烷基苯磺酸鈉鹽，或十四烷基苯磺酸鈉鹽中的一種或幾種；雜環(huán)有機(jī)胺為吡嗪、苯并三氮唑，或六次甲基四胺中的一種或幾種。該添加劑的應(yīng)用過程中，添加劑以50~lOOOppm，優(yōu)選200~500ppm的添加量直接添加到酸性電鍍鋅鍍液中，在25~80 0C，優(yōu)選25~55 °C溫度條件下，通過40~80A/dm2，優(yōu)選60~80A/dm2的電流電鍍鋅層，電鍍時(shí)間為30~60s。
[0024]實(shí)施例2
[0025]將40%的十二烷基苯磺酸鈉、40%的六次甲基四胺、5%的乙醇和15%的蒸餾水相互混合，攪拌均勻，制得電鍍鋅添加劑；將該添加劑以10ppm的添加量添加在酸性電鍍鋅鍍液中，在25°C以碳鋼為陰極，通過60A/dm2的電流處理60s ;得到20 μ m以上的光亮、均勻的電鍍鋅層，同時(shí)酸性鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用明顯降低。
[0026]實(shí)施例3
[0027]將25%的十四烷基苯磺酸鈉、25%的苯并三氮唑和50%蒸餾水相互混合，攪拌均勻，制得電鍍鋅添加劑；將該添加劑以200ppm的添加量添加在酸性電鍍鋅鍍液中，在55°C以碳鋼為陰極，通過40A/dm2的電流處理60s ;得到20 μ m以上的光亮、均勻的電鍍鋅層，同時(shí)酸性鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用明顯降低。
[0028]實(shí)施例4
[0029]將25%的十烷基苯磺酸鈉、25%的吡嗪和50%蒸餾水相互混合，攪拌均勻，制得電鍍鋅添加劑；將該添加劑以50ppm的添加量添加在酸性電鍍鋅鍍液中，在35°C以碳鋼為陰極，通過20A/dm2的電流處理50s ;得到20 μ m以上的光亮、均勻的電鍍鋅層，同時(shí)酸性鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用明顯降低。
[0030]實(shí)施例5
[0031]將25%的十二烷基苯磺酸鈉、25%的苯并三氮唑、25%的乙醇和25%蒸餾水相互混合，攪拌均勻，制得電鍍鋅添加劑；將該添加劑以10ppm的添加量添加在酸性電鍍鋅鍍液中，在55°C以碳鋼為陰極，通過lOOA/dm2的電流處理20s ;得到20 μ m以上的光亮、均勻的電鍍鋅層，同時(shí)酸性鍍液對(duì)設(shè)備的腐蝕作用明顯降低。
【權(quán)利要求】
1.一種酸性電鍍鋅鍍液添加劑，其特征在于:該添加劑的組分及其重量百分比含量如下: 長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺 10~90 % ; 水或/和乙醇10~90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性電鍍鋅鍍液添加劑，其特征在于:所述長鏈烷烴苯磺酸鹽與雜環(huán)有機(jī)胺的重量配比為1:9~9:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酸性電鍍鋅鍍液添加劑，其特征在于:所述長鏈烷烴苯磺酸鹽為十烷基苯磺酸鈉鹽、十一烷基苯磺酸鈉鹽、十二烷基苯磺酸鈉鹽、十三烷基苯磺酸鈉鹽，或十四烷基苯磺酸鈉鹽 中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酸性電鍍鋅鍍液添加劑，其特征在于:所述雜環(huán)有機(jī)胺為吡嗪、苯并三氮唑，或六次甲基四胺中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸性電鍍鋅鍍液添加劑，其特征在于:所述長鏈烷烴苯磺酸鹽或/和雜環(huán)有機(jī)胺的重量百分比含量為80~90%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述酸性電鍍鋅鍍液添加劑的應(yīng)用方法，其特征在于:將所述添加劑以50~100ppm的添加量直接添加到酸性電鍍鋅鍍液中，在25~80°C條件下，通過20~10A/dm2的電流電鍍鋅層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述酸性電鍍鋅鍍液添加劑的應(yīng)用方法，其特征在于:所述添加劑的添加量為200~500ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述酸性電鍍鋅鍍液添加劑的應(yīng)用方法，其特征在于:在25~55°C條件下，通過60~80A/dm2的電流電鍍鋅層，電鍍時(shí)間為30~60s。
【文檔編號(hào)】C25D3/22GK104164686SQ201410351479
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】黃道兵, 涂元強(qiáng), 柳長福, 蔡捷, 白會(huì)平, 宋乙峰, 杜蓉, 楊宏武, 雷澤紅 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司