Электролит свинцевания Советский патент 1982 года по МПК C25D3/36 

( ЭЛЕКТРОЛИТ СВИНЦЕВАНИЯ

Изобретение относится к получению гальванических покрытий, в частности свинцовых, и может найти применение во многих отраслях промышленности, например при изготовлении аккумуляторов, а также в химической про мышленности, приборостроении. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является электролит свинцевания, содержащий соль свинца, в частности, сульфат свинца, комплексообразователь, в качестве которого используется полиэтиленполиамин, суль фат натрия и поверхностно активную добавку коллоидного типа, в частности столярнуй клей LlJ. Основным,недостатком этого электролита является то, что полученные из него осадки свинца беспористы, начиная с толщины 0-50 мкм. Коррозионная стойкость покрытий падает при толщине покрытия менее П мкм. Кроме того, полиэтиленполиамин, входящий. в состав электролита, является биологически жестким веществом, что служит серьезным препятствием к внедрению этого электролита в промышленность. Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости покрытия. Эта цель достигается тем, что электролит, содержащий соль свинца, комплексообразователь и поверхностно-активную добавку коллоидного типа, дополнительно содержит препарат ОС 20 и полиокс-100, а в качестве комплексообразователя - нитрилоуксусную кислоту (трилон А) в сочетании с аммиаком при определенном соотношении компонентов. При приготовлении электролита можно использовать хлористую или ацетатную соль свинца, но преимуществом обладает азотнокислая соль свинца, так как растворимость ее более высокая, что позволяет приготовить электролит с большей концентрацией соли, а значит работать при более высокой плотности тока. Из известных поверхностно-активных добавок коллоидного типа наибол эффективна в данном случае желатина Предлагаемый электролит содержит вышеуказанные компоненты при следующем соотношении, г/л: Азотнокислый свинец (в пересчете на металл) 30-100 Трилон А60-220 Аммиак раствор) 100,-2бО . Желатина1-3 Препарат ОС-20 1-3 Полиокс-100 1-5 Препарат ОС-20 - это смесь моно алкиловых эфиров полиэтиленгликоля на основе жирных спиртов, имеющих следующую формулу СпНгп+1 О (СгНч 0)/й где , (марка А), (марка Б), n l6-l8 (марка,в),молекулярный вес препарата ОС-20 больш 100000. Полиокс-100 - это полиэтиленгли (С2.Н40) с юлекулярныи ве;сом больше 1000000. Диапазон концентраци; свинца 30-100 г/л обеспечивает проведение процесса осаждения при плотностях тока 0,5-2,0 , удовлетворяющих требованиям производства. При концентрации свинца меньше 30 г/л не обеспечивается промышленная пло ность тока, а выше 100 г/л свинца электролит становится неустойчивым Трилон А (нитрилотриуксусная ки лота ) необходима для образования комплекса со свинцом. При содержании трилона А менее 60 г/л не обеспечивается связывание в ком лекс всего свИНца, присутствующего в электролите, и на катоде выделяются некачественные осадки. При содержании трилона А выше 220 электролит становится неустойчивым. Трилон А плохо растворяется в воде, но его аммиачная соль имеет сокую растворимость. Поэтому третьим основным компонентом является раствор аммиака. Аммиачную соль трилона А получают по реакции нейтрализации между нитрилотриуксу

ной кислотой и основанием - раствором 55компоненты сливают вместе и раствор

аммиака. Аммиак не образует комплек-доливают до 1 л водой.Из этого элексов со свинцом и его роль сводитсятролита при перемешивании и при плоткроме вышеуказанной еще к увеличе-ности тока 0,5-1 А/дм получают бес4нию буферной емкости. Количество аммиака в электролите в диапазоне 100-260 г/л диктуется стехиометрией реакции нейтрализации. Свинец с трилоном А образует прочный комплекс, что обеспечивает осаждение на катоде мелкокристаллических осадков свинца. Желатина (поверхностно-активная добавка, коллоидного типа) , обладающая высокой адсорбционной способностью, адсорбируясь на катоде, сдвигает потенциал разряда свинца в электроотрицательную сторону, тем самым позволяет получать мелкокристаллические, плотные, светлые осадки свинца. Одной добавки желатины недостаточно, так как покрытия получаются с высокими внутренними напряжениями и плохо сцеплены с основой. Препарат ОС-20 обладает сильно выраженными поверхностно-активными свойствами и имеет к тому же свободные связи. Поэтому это соединение кро ме сильной адсорбционной способное-:, ти может еще в приэлектродном слое образовывать комплексы со свинцом, что также тормозит разряд свинца и позволяет получить более мелкокристаллические и плотные покрытия, чем в присутствии одной желатины. Но для снижения пористости и улучшения внешнего вида покрытия необходима еще добавка полиокса-1ПО полиэтиленгликоля с высоким молекулярным весом. Требуемый эффект полумается только в присутствии трех органических добавок. П р и м е р 1. Электролит, содержащий 30 г/л азотнокислого свинца (в пересчете на металл), 80 г/л трилона А, 100 г/л аммиака, (25 -ного раствора), 1 г/л желатинб, 1 г/л препарата ОС-20 и 3 г/л полиокса-100, готовят следующим образом. К 80 г трилона А добавляют 300 мл дистиллированной воды, вводят 30 г азотнокислого свинца и затем небольшими порциями при перемешивании добавляют 100 г 25 -ного раствора аммиака. Органические добавки(1 г желатина, 1 г ОС-20, 3 г полиокс-ЮО) растворяют отдельно в дистиллированной воде при нагревании. Затем все пористые, мелкокристаллические, высо кокоррозионностойкие, полублестящие покрытия свинцом. Минимальная толщина покрытия, достаточная для полной коррозионной защиты изделий, составляет 10 мкм. Пример2. Из электролита, пр приготовленного аналогично примео 1 и содержащего, г/л: свинец азотнокислый (в пересчете на металл) 70, трилон А 175, раствор аммиака 200, желатину 2, препаратОС-20 1 иполиокс-100 5 , при перемешивании, при плотности тока 1-1,5 А/дм получают беспористые, мелкокристаллические полублестящие покрытия свинцом. ПримерЗ. Из электролита, приготовленного аналогично примеру 1 и содержащего, г/л: свинец азотнокислый (в пересчете на металл) 100, трилон А 220, раствор аммиак 2бО, желатину 3, полиокс-100 5, препарат ОС-20 1, при перемешивании, при плотности тока 1, А/дм получают беспористые, мелкокристаллические, высококоррозионностойкие, полублестящие покрытия свинцом. Применение предлагаемого электро лита позволяет уменьшить количество вредных примесей в сточных водах за счет замены ядовитого комплексообразователя полиэтиленполиамина на неядовитый трилон А, а также уменьшить в 4-5 раз толщину покрытия, достаточную для коррозионной защиты изделий. Формула изобретения Электролит свинцевания, содержащий соль свинца, преимущественно азот нокислый свинец, комплексообразователь, поверхностно-активную добав ку коллоидного типа, преимущественно желатину, отличающийс я тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости покрытия, он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, имеющее структурную формулу Cft Нгп 0(СвНчО)и1Н (препарат ОС-20), где m 20, п , и полиэтиленгликоль с молекулярным весом более 1000000 (полиокс-100). а в качестве комплексообразователя нитрилоуксусную кислоту (трилон А) в сочетании с аммиаком дри следующем соотношении компонентов, г/л; Азотнокислый свинец (в пересчете на металл)30-100 Трилон А60-220 Аммиак 100-260 Желатина1-3 Препарат ОС-20 1-3 Полиокс-100 1-3 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 392150, кл. С 25 О 3/3. 19б5.