镀镍光亮剂中间体
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镀镍光亮剂及其中间体1前言镀镍光亮剂经过数十年的发展,目前一般分为四代。
第一代镀镍光亮剂以金属盐为主体;第二代为1.4-丁炔二醇和糖精的结合为主;第三代是1.4-丁炔二醇的环氧化合物及糖精;第四代以吡啶衍生物和炔胺类化合物及丙炔醇衍生物的组合及柔软剂为最典型的代表。
这几代镀镍光亮剂中,第三和第四代镀镍光亮剂与其中间体的关系密切。
镀镍光亮剂的中间体(以下简称中间体)实际上就是一种可以用来直接配制镀镍光亮剂的某种化工原材料,就象配制酸性镀铜光亮剂的M、N、SP、P等一样。
只要充分认识与熟练掌握了市售的各种类型中间体的效能(用途)、使用方法及配制技巧,把中间体进行适当组合就可以配制出性能良好的第一类(初级)镀镍光亮剂和第二类(次级)镀镍光亮剂。
2镀镍光亮剂的中间体中间体也分为第一类(初级)光亮剂与第二类(次级)光亮剂。
第四代镀镍光亮剂中的次级光亮剂以吡啶衍生物及炔胺类化合物为主体,再配以丙炔醇衍生物等其它中间体,这种组合最为典型,它们大都是几乎无色透明的液体。
用青岛华龙电镀公司的PHP(吡啶衍生物)200~300g/L,DEP(二乙胺基丙炔)20~30g/L,PAP(丙氧基丙炔醇)30g/L,ALS(烯丙基磺酸盐)30g/L配制的镀镍次级光亮剂与适量糖精配合,在空气搅拌下,电流强度2A,电镀时间3min可得到全光亮的霍尔槽试片,而且镀层的韧性好,其优良的性能可与国外优质镀镍光亮剂媲美,价格则低于进口产品〔1〕。
可以作为第一类光亮剂的中间体主要有:BSI(糖精)、ASNA(不饱和烯烃磺化物)、MHSS或MHEE(不饱和脂肪酸衍生物)、MSEE(不饱和脂肪酸的磺化物)、ALS(烯丙基磺酸盐)、SOB(芳香族磺酸盐)、BBI(磺酰胺类)、VS(烃基磺酸盐)、PN(脂肪不饱和磺酸盐)、PS(丙炔磺酸盐)等,另一种常用的物质是HPSS(有机多硫化合物)。
第四代镀镍光亮剂中的初级光亮剂,一般称为柔软剂,如武汉风帆电镀技术有限公司的柔软剂S含有BBI(C12H11NO4S2)和VS(C2H3SO3Na)等中间体,效果优良。
浅谈镀镍光亮剂1 镀镍光亮剂的发展电镀镍光亮剂发展至今,一般认为经历了四个阶段:第一阶段为采用无机光亮剂,如镉盐等;第二阶段为丁炔二醇与糖精;第三阶段为丁炔二醇与环氧化合物的缩合物与糖精;第四阶段为中间体复配的次级光亮剂与作为初级光亮剂的柔软剂,即所谓第四代镀镍光亮剂。
丁炔二醇与糖精配合,能得到白亮镀层,但整平性差,镀层无“肉头”。
丁炔二醇的还原产物1,4-丁二醇和丁烷等残留在镀液中,使性能恶化且很难用活性炭除去::于是开发出将丁炔二醇与环氧丙烷、环氧氯丙烷进行催化缩合的BEO、BMP等产品,它们的整平性比丁炔二醇好得多,大处理周期延长。
但其不足之处也逐渐显露出来:起光速度慢、整平性不理想、低电流密度区光亮性差或造成漏镀、高电流密度区易发雾。
一般要求不高的简单工件可以用,复杂件则难达要求——起光速度慢带来生产效率低、镍耗较大等不利情况。
第四代镀镍次级光亮剂一般由4-9种中间体复配而成,其中有些组分完全摆脱了炔属体系。
即使采用炔属类也不大用丁炔二醇而是用丙炔醇的加成物。
直接用丙炔醇代替丁炔二醇,光亮整平性好得多,但镀层脆性很大,都不主张直接加入。
第四代镀镍次级光亮剂称之为柔软剂,实际上也为几种中间体复配而成,产品差异很大。
2第四代镀镍光亮剂的缺点第四代镀镍光亮剂的主要优点为快起光、高整平,有的产品光亮范围很宽。
一般镀3-5min即能达到较满意的光亮整平性。
有的产品加有杂质掩蔽剂,对铜、铅等杂质不太敏感,容忍量高。
由于售品种类繁多,鱼龙混杂,质量参差不齐,有的产品顾及成本,却未体现出第四代镀镍光亮剂的长处:目前第四代镀镍光亮剂总的说来,反映出的问题有以下几方面:第—,中间体多为含硫化合物,因此镀层活性高,;优点是与半光亮镍组成双层镍时易达到120mv以上电位差的要求,缺点是镀层本身耐蚀性不大好。
笔者曾经作过试验,在不锈钢试片上镀亮镍,然后在1:1盐酸中浸泡,用BE类加糖精获得的镀层,浸泡很久不会变色,而用含吡啶衍生物之类的第四代镀镍光亮剂加糖精获得的镀层,浸泡一段时间,镀层开始发暗,进而发黑并有小气泡产生,镍层发生溶解,最后镀层可完全溶于盐酸中。
镀镍中间体产业链镀镍中间体产业链是指从镍矿石到镍金属最终产品的一系列生产过程和环节。
镀镍中间体是指在镍金属生产过程中的中间产品,包括镍矿石、氧化镍、镍盐、镍粉等。
镀镍中间体的生产和加工是镍金属产业链中的重要环节,对于镍金属的生产和应用具有重要影响。
镍矿石的开采和提炼是镀镍中间体产业链的起始环节。
镍矿石是从地下矿床中开采出来的镍含量较高的矿石,经过矿石选矿、破碎、磨矿等工艺,将镍矿石中的镍分离出来,得到镍矿石的中间体。
镍矿石经过氧化、还原等过程,可以得到氧化镍。
氧化镍是一种重要的镀镍中间体,广泛应用于电池、合金等领域。
氧化镍的生产过程需要控制氧化还原反应的温度、气氛等条件,确保氧化镍的质量和纯度。
镍盐是镀镍中间体产业链中的另一个重要环节。
镍盐是从氧化镍或者镍金属经过溶解、晶体分离等工艺得到的产品。
镍盐广泛应用于电镀、电池等行业,是镀镍工艺中必不可少的一种材料。
镍粉是镀镍中间体产业链中的另一个重要环节。
镍粉是通过化学还原或者电解还原等工艺得到的粉末状的镍金属。
镍粉广泛应用于电池、合金、磁性材料等领域,是镀镍中间体产业链中的重要产品。
除了上述提到的镍矿石、氧化镍、镍盐和镍粉,镀镍中间体产业链还包括其他一些环节,如镍金属的提纯、镀镍设备的生产等。
镀镍设备是镀镍行业的重要基础设施,对于镀镍产品的质量和效率起着关键作用。
镀镍中间体产业链的发展离不开科技创新和市场需求的推动。
随着科技的进步和工艺的改进,镀镍中间体的生产工艺不断优化,产品质量不断提高。
同时,市场对于镀镍产品的需求也不断增加,推动了镀镍中间体产业链的发展。
总结一下,镀镍中间体产业链是从镍矿石到镍金属最终产品的一系列生产过程和环节。
镀镍中间体包括镍矿石、氧化镍、镍盐、镍粉等,这些中间体在镀镍工艺中起着重要作用。
镀镍中间体产业链的发展离不开科技创新和市场需求的推动。
随着科技的进步和工艺的改进,镀镍中间体的生产工艺不断优化,产品质量不断提高。
同时,市场对于镀镍产品的需求也不断增加,推动了镀镍中间体产业链的发展。
1 前言我国经济一直持续高速增长,世界制造业与加工业的中心正在向我国转移,电镀技术不仅仅在传统工业中扮演重要角色;在高新技术产业,如现代电子技术,微电子技术,通讯技术及产品制造上发挥愈来愈大的作用。
我国的电镀加工基地主要集中在广东的珠江三角洲地区(这儿台商、日商、港商及我们自己的企业云集,据不完全统计达6000余家。
浙江的温州地区(2300多家)。
两地的电镀加工产值分别为70亿人民币和38亿人民币。
此外浙江沿海及中部金华,义乌永康,江苏昆山、苏州、无锡,山东沿海及东北沿海,重庆及周边地区都有不少电镀工厂。
国外电镀加工订单及自己产品如灯饰、锁具、眼镜、打火机、洁具、汽车、摩托车配件、装饰五金、电器元件等的出口,对电镀工艺提出越来越高的技术要求,使之形成了一个“多商品大市场”的经济格局。
因此一个以提高产品质量为中心、以节约能源、原材料、清洁生产,服务于大市场与高新技术为契机,使我国电镀技术从不同层面都得到了长足的进步,下面分几个主要方面谈谈我国电镀技术的现状和我们寄予的殷切希望。
2 常用镀种简况2.1 镀锌镀锌作为钢铁的防护性镀层,在全国应用量很大,约占全部电镀零件面积的1/3左右,1970~1980年全国开展轰轰烈烈的“无氰电镀”研究与应用。
上海轻工业研究所及大庆电镀厂成功地将苄叉丙酮作主光亮剂应用于氯化物电镀;在碱性锌酸盐体系,武汉材保所及国营长江化工厂等单位成功地将DPE添加剂、广州电科所将DE添加剂应用于工业生产,都有千余家的业绩。
对我国无氰电镀的发展都作过历史性的贡献。
20年后的今天,技术进步很快。
在氯化钾镀锌方面,南京汽车制造厂是最早研究并应用高浊点阴离子表面活性剂的单位之一,上海永生助剂厂一直坚持高浊点表面活性HW和高增溶OM非离子表面活性剂的研究和生产,武汉风帆公司开发了系列的氯化钾镀锌光亮剂,有的远销东南亚市场。
在硫酸盐镀锌方面,武汉风帆公司不断技术创新,已获国家发明专利证书。
四川自贡精细化工及河北金日化工开发并生产系列的高蚀点具有良好分散性的非离子和阴离子专用表面活性剂,为一代、二代氯化钾光亮镀锌的大面积应用作出了成绩。
电镀中间体应用的探讨(二) —电镀镍中间体电镀镍中间体包括光亮镍、半光亮镍、高硫镍、镍除杂剂及镍润湿剂,能够提供生产镀镍添加剂的所有中间体系列产品。
光亮镍中间体系列按照其作用,可分为整平类、光亮类、低区光亮类和辅助光亮类中间体。
整平类中间体主要由吡啶类衍生物和炔胺类衍生物组成。
吡啶类衍生物以PPS、PPSOH为代表。
PPS为电镀镍之强整平剂,产品纯度高,分解产物少,在高电流密度区的整平性特佳。
PPSOH为电镀镍之高整平剂,在高电流密度区整平性特佳,对镀层可以产生一定的白亮效果。
由于液体PPSOH中的游离吡啶含量较高,电镀分解产物较多,从而影响了PPSOH的后续使用性能。
根据这一缺陷,在国内首创生产PPSOH固体,从而大大降低产品中游离吡啶的含量,提高了产品的性能。
炔胺类衍生物以DEP为代表。
DEP为电镀镍之光亮剂、强整平剂,产品纯度高,使镀层细腻丰满,不溶于水,需酸化后使用。
DEP 对镀层的整平和光亮的作用兼而有之,性价比高,但是由于本身不溶于水,为客户的使用带来了一定的困难。
根据特点,开发了DEP的硫酸化产品TC-DEP和甲酸化产品PABS,从而给一部分客户带来了方便。
光亮类中间体主要是由丙炔醇衍生物和丁炔二醇衍生物组成。
丙炔醇衍生物以PA、PME、PAP为代表,三者的出光速度依次减弱。
PA 为电镀镍之光亮剂、整平剂,快速出光,分解产物较多,用量大会导致镀层脆性增加。
PME为电镀镍之光亮剂,快速出光,分解产物少,特别适合滚镀。
PAP为电镀镍之光亮剂,快速出光,对镀层可以产生一定的乌亮效果,延展性好,特别适合挂镀。
丁炔二醇衍生物以BEO、BMP为代表,均属于电镀镍之长效光亮剂,能使镀层结晶细化,降低添加剂的消耗量。
低区光亮类中间体主要分为低区光亮整平类和提高低区深镀能力类中间体。
低区光亮整平类中间体以PS、POPDH为代表。
PS为电镀镍之低区光亮剂、整平剂,能提高低区的光亮性和填平性,效果明显,脆性小。
半光亮镍中间体配方哎呀,说起半光亮镍中间体配方,这可真是个技术活儿。
我得先声明,我可不是化学专家,但作为一个对各种配方都有点兴趣的普通人,我倒是可以和你聊聊这个。
首先,咱们得明白,半光亮镍是一种电镀工艺,用在金属表面处理上,让金属看起来既有光泽又不会太亮。
这中间体配方,就是指在电镀过程中,用来调整镀层特性的一系列化学成分。
我记得有一次,我有个朋友在工厂里工作,他们就是专门搞电镀的。
有一次我去他那儿玩,他给我展示了他们的半光亮镍电镀液。
那味道,真是刺鼻,但看着那些金属件在电镀液里慢慢变得光亮,还挺神奇的。
他告诉我,半光亮镍中间体配方里,主要成分有硫酸镍、氯化镍、硼酸和光亮剂。
硫酸镍和氯化镍是提供镍离子的,硼酸用来缓冲溶液的pH值,保持稳定。
至于光亮剂,那可是关键,它能让镀层表面更加光滑,减少针孔和粗糙度。
他给我详细讲了讲配方的比例,但我这脑子,记不住那么多数字。
不过,我记得他说,光亮剂的添加量特别关键,加多了,镀层会太亮,加少了,又不够光亮。
他们得通过实验,一点点调整,找到那个“刚刚好”的点。
他还提到,操作的时候,温度和时间也得控制好。
温度太高,镀层容易烧焦,太低,镀层又不均匀。
时间也是一样,太短,镀层太薄,太长,又浪费材料。
我看他操作的时候,真是小心翼翼,每一步都得精确控制。
他说,这行当,经验很重要,得慢慢积累。
最后,他把处理好的金属件拿出来给我看,那光泽,真是漂亮。
虽然我不是专业人士,但看着那些金属件从普通变得光亮,还是挺有成就感的。
所以,半光亮镍中间体配方,虽然听起来复杂,但其实就是一系列化学成分的精确配比和控制。
这背后的科学和工艺,还真是挺有意思的。
镀镍中间体系列▼PPS一、公司产品特性经过重结晶精制,产品纯度高达99.5%,几乎不含游离吡啶。
二、质量标准Q/LZ 06-2008外观白色片状晶体水溶性良好含量≥99%游离吡啶无三、产品应用用量10~15mg/L消耗量10g/KAH作用电镀镍之强整平剂特点产品纯度高,分解产物少,在高电流密度区的整平性特佳。
▼PPS-OH(45%)一、公司产品特性采用中控指标控制反应程度,同时增加除去游离吡啶及亚硫酸工艺,从而产品中含游离吡啶、SO32-、有机盐含量极少,保证了产品纯度及稳定性。
防止了镀件发黑、高区粗糙、低区发黑、针孔较多等异常现象。
二、质量标准Q/LZ 05-2008外观无色至淡黄色透明液PH值4-5比重34波美度折光度64含量≥45%亚硫酸钠<0.3%氯化钠12%PPS-OH盐<1%游离吡啶<50PPm三、产品应用用量50~500mg/L消耗量40g/KAH作用电镀镍之高整平剂特点在高电流密度区整平性特佳,对镀层可以产生一定的白亮效果。
▼PPS-OH(固体)一、公司产品特性在液体PPS-OH基础上,经酒精结晶制得。
产品更纯,使镀件白亮、纯净。
二、质量标准Q/LZ 11-2008外观白色固体含量78-79%水溶性合格氯化钠19-20%吡啶味无产品打片:无异常三、产品应用用量25~250mg/L消耗量20g/KAH作用电镀镍之高整平剂特点在高电流密度区整平性特佳,分解产物少。
▼BEO一、公司产品特性采用高压法生产,采用物理方法脱色,减少用化学法脱色对有效成份破坏,具有颜色浅、耐消耗、整平强等特点。
二、质量标准Q/LZ 01-2008外观黄色透明液体PH值 5折光度74水溶性无混浊与水任何比例互溶有效含量:≥98%比重 1.1-1.2三、产品应用用量20~100mg/L消耗量8g/KAH作用电镀镍之长效光亮剂,弱整平剂。
特点能使镀层结晶细化。
▼BMP一、公司产品特性采用高压法生产,脱色采用物理方法,减少用化学法脱色对有效成份破坏,具有颜色浅、耐消耗、整平强等特点。
镀镍中间体系列PPS;PPS-OH(液体);PPS-OH(固体);BEO;BMP;PA;PME;PAP;ALS(35%);PS;DEP;PABS;TC-DEP;POPDH;POPS;BBI;TC-EHS;PN;ATPN;TPP;HBOPS-Na;SAS(固);SSO3;Q-Fe;VS;HD-N;TCA;MPA(95%);BOZ;型号丙烷磺酸吡啶嗡盐(PPS)产品规格PPS 用途、使用范围电镀镍之强整平剂品牌罗氏包装规格25kg CAS 15471-17- 丙烷磺酸吡啶嗡盐(PPS)简称:PPS化学名:丙烷磺酸吡啶嗡盐分子式:C8H11NO3S分子量:201.2CAS NO:15471-17-一、公司产品特性经过重结晶精制,产品纯度高达99.5%,几乎不含游离吡啶。
二、质量标准Q/LZ 06-2008外观白色片状晶体水溶性良好含量≥99%游离吡啶无三、产品应用用量10~15mg/L消耗量10g/KAH作用电镀镍之强整平剂特点产品纯度高,分解产物少,在高电流密度区的整平性特佳。
种类镀镍中间体型号MPA 类别光亮剂执行标准Q/LZ 29-2008 主要用途电镀镍之光亮剂,强整平剂。
低区效果特佳,同时使镀层结晶细腻,耐盐雾试验2-甲基-3-丁炔-2-胺(MPA)简称:MPA化学名:2-甲基-3-丁炔-2-胺分子式:C5H9N分子量:83:12 CAS NO. 2978-58-7一、公司产品特性具有整平强,镀层均匀,是高档光亮剂必备选择。
二、质量标准Q/LZ 29-2008外观无色至淡黄色液体含量≥90%(GC)水溶性易溶于水比重0.821-0.823三、产品应用用量1~10mg/L消耗量1.5g/KAH。
作用电镀镍之光亮剂,强整平剂。
低区效果特佳,同时使镀层结晶细腻,耐盐雾试验。
特点不需酸化,可直接使用。
种类镀镍中间体型号HD-N 类别半光亮镍之柔软剂执行标准Q/LZ 27-2008 主要用途半光亮镍之柔软剂半光亮镍之柔软剂(HD-N)简称:HD-N一、公司产品特性纯度98%以上。