Полидисульфид циануровой кислоты в качестве добавки при химическом никелировании Советский патент 1993 года по МПК C08G75/14 C23C18/36 

Изобретение относится к химии се- росодержащих соединений, которые могут быть использованы в качестве добавок в растворы химического никелирования, содержащие в качестве, восстановителя гииофосфит натрия

Известно множество добавок в растворы химического никелирования, оказывающих стабилизирующее действие или изменяющих скорость процесса Например, тиомочевина, тиосульфат натрия, комплексная добавка, включающая сульфосалициловую кислоту в сочетании с триэтаноламином, ускоряющая процесс осаждения никеля„

Однако, известные серосодержащие добавки оказывают значительное влияние на каталитическую активность системы TiO - , отравляя каталитические центры на начальной стадии реакции (во .время индукционного

периода), вследствие чего происходит увеличение индукционного периода возникновения частиц твердой фазы, а также уменьшение скорости роста их в объеме или полному отравлению каталитической поверхности Использование в качестве добавки в гипофос- фитные растворы химического никелирования смеси сульфосалициловой кислоты с триэтаноламином имеет существенные недостатки при использовании ее для системы TiOa - pd1, спецификой этой системы-1 является то, что рН раствора химического никелирования должен лежать в области от 6 до 7 при температуре осаждения 50-65°С из-за невозможности получения никелированных покрытий с удовлетворительной адгезией при более жестких (6 рН 7, ) условиях никелирования, что ограничивает круг добавок

ел С

00

о

ю

о о

Целью изобретения является увеличение скорости процесса осаждения из водных растворов химического никелирования на диэлектрические подложки (стекло, керамика, полиимид, лавсан и дро)с

Поставленная цель достигается тем, что в качестве ускоряющей добавки в растворах химического никелирования используют полидисульфид циануровой кислоты общей формулы (1

-o-c c-0-s-s-

ОН

It

где п 8-1б0

Указанные полисульфиды и способ их получения в литературе не описаны/

Полидисульфид циэнуровой кислоты получают конденсацией мономера циануровой кислоты с однохлористой серой с

Пример U В реакционную колбу помещают 12,9 г циануровой кислоты (0,1 моль), 150-200 мл предварительно высушенного о-, м-, п-кс лола и при интенсивном перемешивани добавляют 13,5 г однохлористой серы (0,1 моль) в течение 20-25 минут а затем нагревают реакционную массу при 110-120°С до полного прекращени выделения хлористого водородас По окончании реакции осадок полидисульфида циануровой кислоты отфильтровы вают, промывают о-, м-, п-ксилолом, затем дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора (проба Бернштейна)0 Время синтеза 83 часа,, Выход продукта 66,9 Mact%,, Полученный полидисульфид циануровой кислоты представляет собой порошкообразное вещество светло-желтого 4BeTat

Была проведена идентификация впевые полученного нами полидисульфида циануровой кислоты

Элементный состав:

Вычислено, %: С 18,85, H 0,52,

Найдено, %: С 19,18, H 0,48„ .

Инфракрасный спектр поглощения, см :

-S-S-450 Й80

0

5

0

5

0

5

о

5

50

55

- ОН-полимерная 2980-3100 Молекулярная масса (криоскопия по Расту в дифениле) - 2300t

Предварительно готовят раствор химического никелирования, В 500 мл дистиллированной воды полностью растворяют необходимое количество хлорида никеля, вводят гипофосфит натрия, хлорид аммония и перемешивают раствор до полного растворения ком- понентов0 В небольшом количестве дистиллированной воды растворяют полидисульфид циануровой кислоты-, после чего при перемешивании приливают к исходному раствору. Объем раствора химического осаждения покрытия никель- фосфор доводят до 1 л деионизованной водойс

Оценку эффективности полидисульфида циануровой кислоты проводили по следующей методике:

Пример 1 (холостой опыт)0 На стеклянную пластину, очищенную от загрязнений по известной методике, включающей, например, обработку хромпиком, щелочной эмульсией поверхностно-активных веществ, отмывку в деионизованной воде и заключительную стадию очистки в парах изо-пропанола, ч наносят методом полива композицию, содержащую (вес0%): полибутилтита- нат - 2, хлорид палладия - 0,02, 10% раствор соляной кислоты - 0,5, изо- пропиловый спирт - 97,8 и сушат при 120°С в течение 3 минут0 Затем пластину с образовавшейся пленкой легированного хлоридом палладия гидрокси- да титана, толщина которого составила 0,01 мкм, обрабатывают в 1,5 М водно- изо-пропанольном (1:1) растворе ги- пофосфита натрия в течение 1 минуты и химически никелируют при 50°С в течение 5 минут в растворе, содержащем, г/л:

Хлорид никеля 15 Ацетат натрия10 Хлорид аммония 50 Углекислый натрий 2 Гипофосфит натрия 30 Температура раствора 50°С + 0,5 рН 6,9„

После никелирования пластины про- мывают в деионизованной воде, сушат теплым воздухом и прогревают в вакууме (133-665 Па) с регулируемой ског

ростью прогрева (1-2 град/мин) при температуре 350 С в течение 30 мин0 Пример 2 Все как в примере 1, однако в состав раствора хи- мического никелирования для увеличения скорости осаждения никеля дополнительно вводят полидисульфид циану- ровой кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: Хлорид никеля 15 Ацетат натрия 1 О Хлорид аммония 50 Гипофосфит натрия 30 Полидисульфид циануровой кислоты 0,2 Температура раствора 50° С +0,5

рН 6,5.

Осаждение никеля осуществляют сразу после приготовления раствора Ре- зультаты приведены в табл. 10

Пример Зо Все как в примере 2, однако осаждение никеля проводят из раствора спустя 3 суток после приготовления о Полученные данные приведены в таблице

Пример k0 Все как в примере 2, однако осаждение ,никеля проводят из раствора спустя 6 суток после его приготовления Результаты приве- дены в таблице

Пример 5° Все как в примере 2, однако осаждение никеля проводят из раствора следующего соста- йа, г/л:

Хлорид никеля 5

Ацетат натрия 5

Хлорид аммония 25

Гипофосфит натрия 10

Полидисульфид циа- .

нуровой кислоты Т

Температура осаждения + 0,5

рН 6,6

Раствор никелирования проводят ка указано выше, однако содержание ком- понентов снижено до минимального значения Результаты приведены в таблице Следует отметить, что при таком составе раствора химического осаждения никеля скорость процесса осажде- ния резко снижается по сравнению с оптимальным составом раствора

Пример 6„ Все как в примере 2, однако содержание компонентов увеличено до максимального значе- ния, г/лs

Хлорид никеля20 Ацетат натрия 20 Аммония хлорид 100 Гипофосфит натрия 60 Полидисульфид циануровой кислоты 2 Температура осаждения 50° С + 0,5 рН 6,6

Данные приведены в таблице,, Повышение концентрации компонентов выше, чем указано в примере 6 приводит к увеличению скорости осаждения никеля, однако стабильность раствора при этом резко уменьшается

Пример 7 Bces как в примере 1, однако осаждение покрытия никель-фосфор проводят спустя 3 суток после приготовления раствора никелирования Данные приведены в таблице Необходимо отметить, что скорость осаждения никель-фосфорного покрытия при хранении (холостого) раствора снижается на 25%

Пример 80 Все, как в примере 1, однако из состава раствора исключен натрий углекислый, Данные приведены в таблице Скорость осаждения из холостого раствора сопоставима со скоростью осаждения по примеру 80

Как следует из приведенных примеров и данных таблицы дополнительное введение полидисульфида циануровой кислоты приводит к увеличению скорости осаждения сплава никель-фосфор в 3-5 раз при сохранении температуры осаждения и рИ раствора0 Заметим, что стабильность раствора увеличивается до 6 сут

Формула изобретения

Полидисульфид циануровой кислоты Формулы

rO- vN C-0-S-SH

он

J/I

где п 8-16,

в качестве добавки при химическом ни

келировании„

0,2 0,2 0,2

1

50°С ± 0,5 во всех примерах

2, 7,1 7,7 8,0 5,5

1

13

2,t 1,8

Назначение -. добавка в раствор химического никелирования Полидисульфид циануровой кислоты o-c c-o-s-s- II I ОНJ/i где п 1б-18„ 1 табло

Псаждение сплава никель-фосфор проводили из раствора химического осаждения никеля спустя 3 сут после приготовления раствора

Осаждение сплава никель-фосфор проводили из раствора химического осаждения никеля спустя 6 суток после приготовления растворас