Нецианистый электролит блестящегоцинкования Советский патент 1980 года по МПК C25D3/22 

I

Изобретение относится к области гапьвальностегии, в частности к получен-ию блестящих цишсовьк покрытий из слабокисльрс электролитов, свобошгых от конов аммония.

Известно множество электролитов слабокислого цинкования, которые в ка честве основных компонентов содержат соль цинка, чаще всего это хлористьй цинк, хлористый аммоний, а также блескорбразующие и выравнивающие добавки. Проблема сточных вод, возникающая изза присутствия большого количества хяористого аммония 15О-250 г/л в ванне, возникла после нескольких случаев гибели большого количества рыбьи Поэтому в последние годы ведут работы по созданию слабокислого электролита, не содержащего солей аммония, что, естественно, улучшит экологию водоемов И уменьшит затраты по обезвреживанию сточных вод.

Известен электролит цинкования, содержащий хлористьй цинк, хлористый

аммоний и блескообразующую добавку, например бензальацетон 1.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому результату электролитом, не содержащем солей аммония, является слабокисльш электролит цинкования, содержащий хлористый цинк, хлористьй натрий, буфер1фу ощий агент, неионоген- ноё поверхностно-активное вещество, например блоксополимер оксиэтилена,и про10пилена, карбоксильное и карбонильное соединения в виде альдегидов или кетонов и алкилсульфоната 21.

Покрытия, полученные из указанных выше электролитов, имеют высокие внут15ренние напряжения порядка 4005ОО кг/см2, что приводит к самопроизвольному растрескиванию при высоких толщинах.

Предложенньй электролит блестящего

20 цинкования отличается от известньк тем| что, с целью получения блестящих цинко- вьрс покрытий в широком интервале плотностей тока и уменьшения в них внутренних напряжений, он допсмительно со алкиларилс льфсиат общей формулы .(SOjNajrj (SOairo), (Ribc(0н гдапа1-4, 1 -1-4, 4 -1-3, и Ял-алкил, арил, алкоксирадика и добавку общей формулы: Rj-O-C-X-C- О-В, ПII Оо гдех(,-СНг-СНг-, -С .ОНН -СН-СН-., снг СНг с-сн. ,Вг,3 -csc-,-c-,-с-,-с-сн, , Н 1 II г . . о он. о . . -сяго-сд- - СН--СН- -сн-, о он J b: 6VV- )m. -CsHji -, -с;4Н8-, -снг-сн,0 0-8-,.TWj Ш о, RjU , -CHj-, -CzHs при следующем соотношении компо тов, г/л: Соль цинка30-2ОО Соль щелочного металла и неорганической кислоты50-250 БуферирутощиЙ агент 1О-90 Карбонильное соединение0,05-2, Карбоксильное соединение0,5-10 Неоногенное ПАВ1-20 Алкиларилсульфонат 0,2-10 Добавка общей формулы 0,1-2,0 0-С-Х-С-О -Н, и11 о о Пршесс ведут при температуре , рН-3-6, катодной плотности каВкО,1-4,О Л/дм (без переме ния) и1),-0,1-8,О А/дм (при движении штанги). В качестве алкиларилсульфонатов используют соединение, выбранное из группы, содержащей монобутилнафталинсул-ьфонат натрия, дибутилнафталинсульфонат натрия, тетрапропиленбензолсульфонат натрия, 1,4-диалкилтетралинсульфонат натрия. В качестве добавки используют соединение, выбранное из группы,содержащей аспарагиновую, цитрахоновую, 1,2-циклопропандикарбоновую, ацетилдикарбоновую, глиоксиловую, мезоксалевую, с -кетоглутаровую, алломуциновую; адипиновую, итаконовую, мезаконовую, нафталевую, увитоновую, фталоновую, пилеминовую, себациновую кислоты, перекись бензола и метилеиовьгй диэфир бензойной кислоты. Кроме того, в качестве соли цинка используют сульфат, фторборат, ацетат и хлорид цинка. В качестве соли щелочного металла используют хлористый калий и натрий и сульфат калия. В качестве буферирующего агента борную, лимонную и пировиноградную кислоты, В Качестве поверкностно-активных веществ используют этоксилированные высшие спирты, фенолы, блоксополимеры окиси этилена и пропилена (мол. вес 400-3000) общих формул: (СгН40)„ОН. еде Rj CgHjy-CisH3l, 8-20 в качестве карбоксильных соединений используют бензойную, о- , м-, п-хлорбензойную, м-, п-оксибензойную, . 2,4-диоксибензойную, .салициловую, ани- совую, терефталевую, изофталевую, коричную, галловую, с -пиколиновую, никотиновую, фенилуксусную, феноксиуксусную кислоты или их натриевые соли. В качестве карбонильных соединений используют ацетофенон, бензил, бензальацетон, п-метоксибензальацетон, п-этилбензальацетон, о-, п-хлорбензальацетон, П-, м-окснбензальацетон, п-метоксибензальацетон, З-метокси-4-оксибензальацетон, 2,4-диоксибензальацетон, 2-окси-3-метоксибензальацет ж, 3,4-диоксибенэальацетон. Электролит блестящего цинкования, свободный от исжов аммония, готовят следующим образом.,, В отдельной емкости при ЗО-40°С растворяют расчетное количество хлс эида цинка, хлорида калия и буфер, например борную кислоту. ВаЖИо, чтобы концентрация ионов хлора была не ниже 12О-14О г/л, что обеспечивает высокую кроющую способность. Неионогенное ПАВ, например нсиилфенол, оксиэтилированный 12 молями (М) окиси этилена (ОЭ) и алкиларилсульфонат (монобутилбензолсульфонат натрия) растворяют в отдельной порции воды и добавляют в лектролит. Затем в электролит добавляют карбонильное, карбок7386 сильное соедннення и блескообразователь. Kapбoнилtiныe соединения растворяют или в метаноле, или этаноле, или ацетс«е, после чего при перемешивании добавляют в электролит. Карбоксильные соединения и блескообраэователь переводят предварительно в натриевые соли, для чего вводят эквивалентные количества едкого натра и затем добавляют в электролит. Примеры электролитов, режимы прове- дения процесса и сравнительные даннь1е приведены в таблице,

Октилфенол, оксиэтилированный8М ОЭ

Додецилбенз олсульфонат натрия

Анисовая кислота

п-метокс иб ензал ь- ацетон

Пимелиновая кислота Лимонная кислота

ИзооктиловыЙ спирт оксизтклированный 20М ОЭ -.

1,4-дипропилтетрали Терефталевая кислбт Ацетофенон Итаконовая кислота

Лауриловый спирт, оксилир ованн ый ЮМ ОЭ

Монобутилнафталинсульфонат натрия

Бензойная кислота

2,4-ди оксибензал ь ацетон

10 (16МОЭ)

20 0,2 10 2 0,5

7,5

5,0

5,0

0,2

1,2-«афгалиндикарбоновая кислота

Блокополимер окиси этилена и пропилена мол.вес. 1800)

Огюиннафта л инсул ьфонат натрия

п-оксибензойная кислота

2-О1КСИ-3 метоксибен аальацетон

й( -4{етоглутаровая Сульфат цинка

Деканилбензолсуль- фонат

Фенолуксусиая кислот п-хлорбеизальацетон Увитовая кислота

ПолиэтиЛенгликоль (моп.вес. ЗООО)

Днбутвлнафталинсульфонат натрия

п бензольацетон (;Л--пиколиновая кисло

Муциновая кислота Средняя катодная

Таким образом, покрытия, полученныеВыход по току данного электролита

нз предложенного электролита, имеют ста-мало зависит от плотности тока и нахо

пень блеска 65-7О%, внутренние напряже-55дится в пределах 95-99%, что обеспечиния 14О-15О кГ/см, выравнивающий эф-вает высежую скорость осаждения, равную

факт достигает 65 % при катодной плот-.чД,5-1,5 мкм/мин, нести тока 2 А/дм.Данный электролит может быть ис0,5

10

2,5 2.0

0,1 0.1

120

2,5

2,5

0,05

1,0

7,5

5,0 0,05 0,5 1,5