Электролит хромирования Советский патент 1982 года по МПК C25D3/10 

Изобретение относится к гальваностегии, в частности к электролитическому хромированию.

Известен электролит хромирования, в который для создания защитного слоя пены, препятствующего уносу электролита в атмосферу, вводят тринатриевую соль моноэфиров дисульфоянтарной кислоты l .

Недостатком данного электролита является низкая стабильность работы, выражающаяся в том, что при длительной эксплуатации ванны (свыше 50 ч) на ее поверхности накапливаются маслообразные продукты разложения добавки, которые загрязняют поверхность изделий и ухудшают качество хромового покрытия.

Наиболее близким к изобретению является электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид и анион-катализатор, в котором в качестве органической пенообразующей добавки используют алкилсульфаты общей формулы А(СН2 )п CH2-OSO,jX, где или F; п 4-20; , щелочной, щелочноземельнЕлй металл или ион аммония 2J ,

Недостатками известного электролита являются сравнительно высокий

расход органического вещества, низкая его устойчивость в агрессивной среде хромового ангидрида, что также приводит к загрязнению электролита продуктами разложения органической добавки, сокращению срока службы электролита и ухудшению качества хромового покрытия.

Целью изобретения является повы10шение стабильности электролита.

Поставленная цель достигается тем, что электролит хромирования, содержащий хромовый ангидрид анион катализатор и органическую пенообразую15щую добавку, в качестве органической пенообразующей добавки содержит N-ацетилалкиламинометансульфонат

натрия общей формулы R-N-CH, SO Na

20

,

где R - алифатический радикап

С,7-С

20

И фракцию предельных углеводородов формулы + 2 Ifls n l7-20, при

25 следующем соотношении компонентов, г/л:.

Хромовый ангид250-400рид

Анион-катализа300,1-4,45 тор N-ацетилалкиламинометансуль0,015-0,045 фонат натрия Фракция пр.едельных углеводородов 0,00015-0,00045 А также тем, что в качестве анио катализатора электролит содержит сульфат-ион в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислого в количестве 1,7-4,Ог/ Кроме того, в качестве анион-катализатора электролит содержит смесь сульфат-иона в количестве 1,7 J,0 г/л в виде серной кислоты, Стро ция сернокислого, кальция сернокис лого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л вводимого в ви де кислот - плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористоводородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей. Электролит готовят путем последовательного растворения в воде хромового ангидрида, солей катализаторов и органических добавок. Процесс осаждения из электролита проводят при 45-65 0 и плотност тока 10-100 А/дм . N-Ацетилалкиламинометансульфонат натрия получается при взаимодействии алифатичес ких aMHFSOB фракции С17-020 и бисул фитного производного формальдегида с последующим ацилированием избытком уксусного ангидрида. N-Ацетилалкиламинометансульфона натрия действует в электролите как пенообразующая добавка, а фракция предельных углеводородов усиливает действие ацетилалкиламиносульфонат натрия. Совместное введение этих органических веществ благодаря синергическому эффекту, проявляющему при соотношении компонентов 100:1, позволяет повысить устойчивость ор ганических добавок в электролите. Взаимное влияние вводимых компонентов связано с образованием смешанных мицелл между ацетилалкиламинометалсульфонатом натрия и фракцией предельных углеводородов. Последняя, находясь на внешней сфере мицеллы, препятствует разложению (окислению или гидролизу) основного активного компонента электролита-N-ацетилалкиламинометансульфонатанатрия. Введение в электролит органических добавок в указанных концентрациях приводит к образованию пенного слоя с оптимальными свойствами по толщине и вязкости в течение 48 ч. Показатели работы известного и предлагаемого электролитов представлены в таблице. Как видно из приведенных данных, расход пенообразующей добавки (компонент И-компонент 2) в течение 80 ч работы ванны по сравнению с тем г же показателем для электролита извесного состава снижен в 13-15 раз. За указанный период работы электролита на поверхности ванны не отмечалось появления маслообразных продуктов распада органической добавки, а технологические свойстваэлектролита и качество хромового покрытия в течение всего времени эксп-луатации ванны оставались неизменны-ми. Таким образом, использование в качестве пенообразователей N-ацетилалкиламинометансульфоната натрия и фракции предельных углеводородов повышает стабильность работы электролита и снижает расход органических веществ в растворе в процессе его эксплуатации, что позволит широко использовать изобретение для получения хромовых покрытий. Ожидаемый технико-экономический эффект от внедрения электролита и замены существенных составов составит около 30 тыс.руб. на 1 млн. покрытия.

1Л

п

r-j Ч о о о

CN

Ч

о

гVO

1Л

о о

о п

м

о

1Г CN

о о чо

Э

1Л (N

о о

го

о . о

о

1Л

чо о о

чо о о

Ч о

1Л kO

о Формула изобретения Электролит хромирования, содер жащий хромовый ангидрид, анион-катализатор и органическую пенообразу щую добавку, отличающийс тем, что, с целью повышения стабиль ности электролита,,он содержит в ка честве органической пенообразующей добавки N-ацетилалкиламинометансуль фонат натрия общей формулы R-N-CH SO Na где R - алифатический радикал ft 10 и фракцию предельных углеводородов формулы CpHjn+i п 17-20, при следующем соотношении компонентов, г/л: 250-400 Хромовый ангидрид Анион-катализа0,1-4,45 тор N- ацети Лс1лк иламин ометан суль0,015-0,04 фонат натрия . Фракция предельных угле0,00015-0,00 водородов 2,Электролит поп.1, отличающийся тем, что в качестве анион-катализатора он содержит сульфат-ион в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислого в количестве 1,74,0 г/л. 3.Электролит по п.1, отличающий с я тем, что в качестве анион-катализатора он содержит смесь сульфат-иона в количестве 1,7-4,0 г/л в виде серной кислоты, стронция сернокислого, кальция сернокислого и фторид-иона в количестве 0,1-0,45 г/л, вводимого в виде кислот - плавиковой, кремнефтористоводородной, борфтористоводородной и их натриевых, калиевых и лантановых солей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка СССР 284955.7, ,кл. С 25 D 3/10, 1980. 2.Патент Японии 18204, кл. 12 А L 318,, 1967.