電鍍加工：氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑的研制與應(yīng)用

電鍍加工：氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑的研制與應(yīng)用現(xiàn)代電鍍網(wǎng)3月28日訊：

1、前言氯化鉀鍍鋅添加劑從第一代的芐叉丙酮加載體組合，到第二代的鄰氯苯甲醛加非離子表面活性劑組合，再發(fā)展到第三代的芐叉丙酮與鄰氯苯甲醛合用加高溫載體組合，正向著環(huán)境友好和資源節(jié)約的第四代產(chǎn)品組合發(fā)展。第四代氯化鉀鍍鋅光亮劑在原有第三代光亮劑優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，從改變操作人員的工作環(huán)境，減少環(huán)境污染出發(fā)，提高鍍層分散能力及耐蝕性方面，著手研發(fā)創(chuàng)新。我們根據(jù)國(guó)內(nèi)外氯化鉀鍍鋅光亮劑的發(fā)展趨勢(shì)及市場(chǎng)對(duì)電鍍加工產(chǎn)品提出的更高的要求出發(fā)，集眾家之長(zhǎng)，經(jīng)過多年的研究，反復(fù)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，在研發(fā)氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑方面取得了重大突破。氯化鉀水溶性鍍鋅光亮劑的顯著特點(diǎn)是：光亮劑是完全水溶性的，無刺激性氣味，只在輔助劑中含少量的載體光亮劑及其他輔助光亮劑，在10℃-50℃范圍內(nèi)能連續(xù)生產(chǎn)，鍍層脆性低，延展性非常好，易鈍化，鍍層可超過20um。槽液中有機(jī)物含量大幅減少，降低廢水處理難度及成本。氯化鉀鍍鋅添加劑組成包括主光亮劑、載體光亮劑、輔助光亮劑三大類。主光劑的主要作用是出光、整平，增加光亮度。載體光亮劑的主要作用是提高鍍液的陰極極化，擴(kuò)大光亮電流密度范圍，并且有細(xì)化鍍層結(jié)晶及良好的整平，同時(shí)兼顧溶解主光亮劑的作用。輔助光亮劑主要作用是協(xié)同增加陰極極化，擴(kuò)大陰極電流密度范圍，增加低區(qū)走位與光亮度，預(yù)防高區(qū)燒焦等。普通的主光亮劑多采用芐叉丙酮與鄰氯苯甲醛，需要大量的非離子表面活性劑、載體及醇類溶劑進(jìn)行溶解方能使用。而氯化鉀水溶性鍍鋅光亮劑則采用水溶性多醛多酮類衍生縮合物做為光亮劑。輔助劑在載體方面，主要選用脂肪醇聚氧乙烯醚與萘酚聚氧乙烯醚經(jīng)過磺化后得到的低泡的高溫載體，組合使用，協(xié)同效果良好，使鍍液的操作溫度范圍寬，鍍層結(jié)晶細(xì)膩，光亮。輔助光亮劑主要選用煙酸、肉桂酸、苯甲酸鈉等。2、氯化鉀水溶性光亮劑的組成原理氯化鉀水溶性鍍鋅光亮劑體系中的載體光亮劑主要選用我公司的最好的高溫載體OCT-5、OCT-15及低泡表面活性劑OCT-14聯(lián)合使用；OCT-15是目前市面上應(yīng)用在氯化鉀鍍鋅中結(jié)構(gòu)最好的載體，它具有濁點(diǎn)高，結(jié)晶細(xì)膩，協(xié)同效果好等特點(diǎn)，OCT-14具有良好的分散能力。主光亮劑主要選用水溶性的多醛多酮類衍生縮合物，出光快、整平好，鍍層結(jié)晶細(xì)膩；輔助光亮劑主要選用煙酸、肉桂酸、磺酸鹽等，協(xié)同增加陰極極化，擴(kuò)大陰極電流密度范圍，增加低區(qū)走位及亮度，消除高區(qū)條紋、霧狀、細(xì)化高區(qū)鍍層結(jié)晶。3、氯化鉀水溶性光亮劑的操作電鍍液組成及工藝條件與傳統(tǒng)氯化鉀鍍鋅工藝的對(duì)比

表1兩種光亮劑鍍液組成及工藝條件對(duì)比與傳統(tǒng)的氯化鉀鍍鋅所需要的條件對(duì)比，水溶性添加劑的操作范圍更寬一些，開缸與補(bǔ)加量一致，完全可以替代傳統(tǒng)的添加劑4、鍍鋅層外觀與分散能力、深度能力、4.1鍍鋅層外觀取ZnCl270g/L;KCl225g/L;HBO328g/L;PH值5.5；加入輔助劑30ml/L,主光劑1ml/L;在溫度為30℃;Dk=1A/dm2；5min,250ml赫爾槽試片，全片近似鏡面光亮鍍鋅層，經(jīng)稀硝酸出光后，在我公司24小時(shí)的三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化劑CR-B1N中鈍化后，得到全片鏡面藍(lán)白色鈍化膜；在三價(jià)鉻彩色鈍化劑CR-C6N中鈍化后，得到全片鏡面色澤鮮亮的彩虹色鈍化膜層，在本實(shí)驗(yàn)中，總電流從0.2A-2.0A,的5min,250ml赫爾槽試片中，都可得到光亮的鍍層。

以下是氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑在實(shí)際生產(chǎn)中的圖片氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑在實(shí)際生產(chǎn)中的圖片氯化鉀水溶性鍍鋅光亮劑適用任何廠家的鈍化劑

從上圖可以看出，氯化鉀水溶性鍍鋅光亮劑適用任何廠家的鈍化劑，且適用于各類顏色的鈍化，不存在脫膜，顏色不均勻等現(xiàn)象。水溶性光亮劑與傳統(tǒng)光亮劑的鹽霧對(duì)比實(shí)驗(yàn)

左邊為傳統(tǒng)光亮劑，右邊為水溶性光亮劑，用國(guó)內(nèi)某廠家的同一款三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化劑在同等條件下進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，效果明顯好于傳統(tǒng)光亮劑。氯化鉀水溶性光亮劑與國(guó)內(nèi)某廠家的無氰堿鋅光亮劑鹽霧對(duì)比實(shí)驗(yàn)左邊為無氰堿鋅光亮劑，右邊為氯化鉀水溶性光亮劑，用同一款三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化劑在同等條件下進(jìn)行中性鹽霧實(shí)驗(yàn)，效果明顯好與無氰堿鋅光亮劑。綜上所述，氯化鉀水溶性光亮劑不僅鈍化適用范圍廣，適合各種鈍化種類，并且在耐腐蝕性方面好于傳統(tǒng)氯化鉀鍍鋅光亮劑，耐腐蝕性好于一般市面上無氰堿鋅光亮劑。氯化鉀水溶性光亮劑可以完全取代傳統(tǒng)的氯化鉀鍍鋅光亮劑，并且能夠取代對(duì)電鍍要求不太高的無氰堿鋅光亮劑。4.2鍍鋅層分散能力采用霍爾槽樣板法測(cè)溶液的分散能力；在上述赫爾槽實(shí)驗(yàn)中，總電流為1A，室溫（25℃）情況下，電鍍5min,10min，15min,20min,電鍍完成后，將試片按10mm一格分成十格，左右各距離邊緣10mm,上下距離相等，用KJ-4000J型電腦庫(kù)侖測(cè)厚儀測(cè)鍍層厚度，距離陽(yáng)極取方格中心部位的厚度C1,C2，……，Cn，用下面的公式計(jì)算分散能力Tn=Cn/C1×100%，式中Tn-n為方格的分散能力；

Cn-n為方格中心部位的鍍層厚度；計(jì)算分散能力公式C1-1號(hào)方格中心部位的鍍層弧度；該方法測(cè)得的分散能力在0-100%之間，數(shù)值越大表示分散能力越好。表2三種光亮劑的分散能力對(duì)比三種光亮劑的分散能力對(duì)比從上表可以看出氯化鉀鍍鋅水溶性添加劑的分散能力明顯好于傳統(tǒng)的氯化鉀鍍鋅添加劑。4.3耐鹽性與濁點(diǎn)①當(dāng)氯化鋅在70g/L時(shí)，將氯化鉀的含量提高至260g/L,進(jìn)行赫爾槽實(shí)驗(yàn)連續(xù)電鍍數(shù)片，溶液仍然澄清透明，無渾濁現(xiàn)象，無光亮劑及載體析出，由此可看出水溶性氯化鉀鍍鋅光亮劑耐鹽性極好。②用上述溶液加熱至85℃，才出現(xiàn)溶液渾濁。4.4光亮劑與廢水COD值的測(cè)定對(duì)比

表3兩種光亮劑中COD值的對(duì)比從上表可以看出氯化鉀水溶性光亮劑的COD值僅僅只是傳統(tǒng)光亮劑的一半，兩者輔助劑的成分類似，COD值不予考慮，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)添加的習(xí)慣來推斷傳統(tǒng)光亮劑的添加習(xí)慣是1:1-3,而水溶性的光亮劑的添加習(xí)慣為1：1-1.5,廢水排放的COD值水溶性光亮劑至少比傳統(tǒng)光亮劑減少四分之一到二分之一。5、氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑的應(yīng)用氯化鉀鍍鋅水溶性光亮劑在新配制的鍍液中，效果與傳統(tǒng)的光亮劑完全相同，應(yīng)用到傳統(tǒng)的光亮劑補(bǔ)加中完全可以，完全可以與傳統(tǒng)的光亮劑兼容，在此建議鍍液及添加需要做如下調(diào)整：①轉(zhuǎn)傳統(tǒng)的光亮劑時(shí)需要把氯化鋅的含量適當(dāng)提高，最好在55g/L以上，不要超過80g/L.②PH值調(diào)整到5.4-6.0之間為最佳，不要超過6.2，否則高電流密度區(qū)鍍層粗糙，容易產(chǎn)生針孔和麻點(diǎn)。③光亮劑的消耗量比傳統(tǒng)光亮劑的消耗量略大，后期添加比例保持在光亮劑：輔助劑=1：1或1：1.5之間，具體添加量根據(jù)實(shí)際情況做霍爾槽實(shí)驗(yàn)確定為最佳。鍍液配制請(qǐng)注意：氯化鉀最好選用精制的電鍍級(jí)或分析純的氯化鉀；氯化鋅質(zhì)量一般都比較差，含有較多的金屬雜質(zhì)，請(qǐng)先將其溶解后用鋅粉處理，每升1.5g/L鋅粉，劇烈攪拌半小時(shí)，靜止兩小時(shí)過濾到槽中。硼酸用熱水溶解后加入槽中。生產(chǎn)前先做赫霍爾槽實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)原料沒有什么大問題后，再配制大槽進(jìn)行生產(chǎn)。然后按需要添加水溶性氯化鉀鍍鋅添加劑。