Электролит блестящего цинкования

 

Изобретение относится к гальванотехнике , в частности к электроосаждению защитно-декоративных блестящих цинковых покрытий, и может быть использовано в автомобильной , приборостроительной и радиотехнической промышленности. Цель изобретения - повышение толерантности электролита к примесям тяжелых металлов при сохранении высокой рассеивающей способности. Электролит содержит, г/л: оксид цинка 12-17; гидроксид натрия 100- 140: трилонат железа 0,01-0,05; беизилникотиновая кислота 0,05-0,2; сополимер диаллилдиметиламина и сернистого ангидрида 1-4; сульфит натрия или пиросульфит натрия, или метабисульфит калия 0,2-15. Введение в электролит сополимера диаллилдиметиламина и сернистого ангидрида совместно с сульфитом натрия или пиросульфитом натрия, или метабисульфитом калия способствует сочетанию высокой рассеивающей способности (60-65%) и стойкости к примесям тяжелых металлов железа, никеля, кадмия, свинца и особенно шестивалентного хрома, способных накапливаться в электролите (тысячекратная по сравнению с известным устойчивость к шестивалентному хрому). 2 табл Ё

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 25 D 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Бензилникотиновая кислота

Сополимер диэллилдиметиламина и сернистого ангидрида

Сульфат натрия или пиросульфит натрия, или метэбисульфит калия

0,05 — 02

0,2 — 15 (21) 4640656/02 (22) 24.01.89 (46) 07.09.91. Бюп. f+ 33 (72) В.П.Резайте, А.А.Чейка. П.-P.Ï.Äoáðoвольскис и P.Â.Ðåêåðòàñ (53) 621.357,7:669,587(088.8) (56) Ямпольский А,М., Ильин В,А. Краткий справочник гальванотехника. — Л.: Машиностроение, 1981, с, 92, Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Карта 30. Цинкование.

ГОСТ 9.305-84. с. 53, (54) ЭЛЕКТРОЛИТ БЛЕСТЯЩЕГО ЦИ Н КОВАНИЯ (57) Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электроосаждению защитно-декоративных блестящих цинковых покрытий, и может быть использовано в автомобильной, приборостроительной и радиотехнической промышленности. Цель изобретения — повышение толерантности

Изобретение относится к гальванотехнике, в частности к электроосэждению защитно-декоративных цинковых покрытий, и может быть использовано в автомобильной, приборостроительной и радиотехнической промышленности.

Целью изобретения является повышение толерантности электролита к примесям тяжелых металлов при сохранении высокой рассеивающей способности.

Электролит цинкования содержит, г/л:

Оксид цинка 12-17

Гидроксид натрия 100-140

Трилонат железа 0,01 — 0.05

Я2„, 1675395 Al электролита к примесям тяжелых металлов при сохранении высокой рассеивающей способности. Электролит содержит, г/л; оксид цинка 12 — 17; гидроксид натрия 100—

140; трилонат железа 0.01-0,05; бензилникотиновая кислота 0,05 — 0,2; сополимер диэллилдиметиламина и сернистого ангидрида 1-4; сульфит натрия или пиросульфит натрия, или метабисульфит калия

0,2-15. Введение в электролит сополимерэ диаллилдиметиламина и сернистого ангидрида совместно с сульфитом натрия или пиросульфитом натрия, или метабисульфитом калия способствует сочетанию высокой рассеивающей способности (60 — 65 ) и стойко-. сти к примесям тяжелых металлов железа, никеля, кадмия, свинца и особенно шестивалентного хрома, способных накапливаться в электролите (тысячекратная по сравнению с известным устойчивость к шестивалентному хрому), 2 табл.

Сополимер диаллилдиметиламина и сернистого ангидрида (ДАДМАСЯ) является веществом, имеющим регулярную структуру

1675395

О

11

ГН -5 — )2 и

II

С (CH - CH - СН—

Сн сн

+/

N г

"3 се

20

30

45

50 где и =- 9-110.

Его водный раствор получают путем добавления к водному раствору диметиламина эквимолекупярного количества хлористого алпила и превращения образовавшегося гидрохлорида аллилдиметиламина в свободное основание, дальнейшего апкилирования эквимолекулярным количеством хлористого аллила и сополимеризации полученного диаллилдиметиламина с сернистым ангидридом, Образующийся водный раствор сополимера может быть использован по назначению без дополнительной очистки.

Пример. Получают сополимер ДАДМАСА. К 1 моль (136 г) 33%-ного водного раствора диметиламина при интенсивном перемешивании постепенно из двух делительных воронок одновременно прибавляют по каплям 1,1 моль (84,5 г) свежеперегнанного хлористого аллила и

180 г 20%-ного водного раствора гидроокиси натрия, приготовленного из 40 r гидроокиси натрия и 160 мл воды. Температура реакционной смеси при помощи охлаждения поддерживается 20 — 25 С. Затем смесь перемешивают 5 ч при 25 — 30 С, К полученному раствору прибавляют 1 моль (76,5 r) свежеперегнэнного хлористого аллила и продолжают перемешивание при 35-50 С до исчезновения органического слоя (7-8 ч).

Небольшое остаточное количество исходных веществ отделяют перегонкой при 3540 С, а затем вакуумируют 1 ч под вакуумом (25 — 40 мм рт.ст.), Полученный раствор насыщают при 1520 С газообразным сернистым ангидридом до привеса 64,1 г, прибавляют по каплям 10 мл 10 -ного раствора персульфата натрия, Температура постепенно повышается до

60 — 80 С, а затем начинает снижаться. Для завершения реакции вводят 5 мл раствора персупьфата натрия, перемешивают 2 ч и оставляют на ночь. Полученный вязкий раствор содержит 215 г целевого продукта, Выход 95%. Концентрация ДАДМАСА 37,7%, Целевой продукт применяется беэ выделения и дополнительной очистки.

После очистки перекристаллизацией продукт представляет собой белое кристаллическое вещество, рээлэгэK)ùåpñÿ без плавления при нагревании до 200 С. Молекулярный вес 2000-25000 (п = 9 — 110).

Использование в предлагаемом электролите сополимера ДАДМАСА указанной структуры совместно с веществом из группы, включающей сульфит натрия, пиросульфит натрия, метэбисульфит калия, придает электролиту новое неизвестное свойство: выгодное сочетание высокой рассеивающей способности и стойкости электролита к примесям тяжелых металлов, железа, никеля, кадмия, свинца и особенно шестивэлентного хрома, Электролит цинкования готовят следующим образом.

В небольшом количестве воды (20-25 от конечного объема) последовательно растворяются при перемешивэнии расчетные количесгва гидроксидэ натрия и окиси цинка. Затем добавляется вода (примерно 90 расчетного количества), полученный раствор охлаждается до комнатной температуры и к нему прибавляется при перемешивании смесь нужныХ количеств остальных компонентов. Разбавляют водой до требуемого объема, Свежеприготовленный электролит имеет соотношение NaOH:Zn = 7-11,5:1, рабочий интервал плотностей тока 0,1-),5

А/дм . Скорость осаждения при 1 А/дм и комнатной температуре составляет 0,2 мкм/мин.

Примеры электролитов, результаты испытания свойств получаемых цинковых покрытий, а также зависимость свойств электролита и покрытий от содержания хрома в электролите приведены в табл. 1 и 2.

Свойства электролитов и покрытий исследуют известными методами. Накапливание в электролите цинкования примесей тяжелых металлов моделируют путем введения в отдельные порции электролитов солей

РЬ(СНзСОО)г, Ма Сг От и NIS04, учитывают результаты, для которых введение указанных солей не ухудшает качество покрытия (блеск, равномерность, коррозионную стойкость).

Таким образом, преимуществом предлагаемого электролита является высокая толерантность к примесям тяжелых металлов, способных накапливаться в электролите в процессе его эксплуатации (тысячекратная по сравнению с известным устойчивость к шестивалентному хрому). При этом качество цинковых покрытий не уступает полученным из цианистого электролита, а рассеивающая способность остается высокой.

Рабочий интервал плотностей тока шире, чем у известного. Предлагаемый электролит не 1олько содержит небольшое количество

1675395 органической добавки, но и отличается пониженной интенсивностью ее расхода.

Частота корректировки электролита уменьшена, что наряду с отсутствием цианидов, повышает экологические и технологические качества электролита. 5

Формула изобретения

Электролит блестящего цинкования, включающий оксид цинка, гидроксид натрия, коллоидную органическую добавку, трилонат железа, бензилникотиновую кис- 10 лоту и неорганическое серусодержащее соединение, отличающийся тем, что, с целью повышения толерантности электролита к примесям тяжелых металлов при сохранении высокой рассеивающей 15 способности, в качестве коллоидной органической добавки он содержит сополимер диаллилдиметиламина и сернистого ангид0.2-15

Та бл и па!

Содервание компонентов, г/л, по нрююру

2 3 4 5 6 3

Компоненты

120

120

2 ° 5

1)

4,0

0,05

2,5

0,03

12

1,0

0,01

Окснд цняка

Гидроксид нат.рия

Сополинер 3А РЛСЛ

Трилонат кале sa

Бе нвилннкотиновая кислота

Сульфнт натрия

Иетаоисулъфит натрию (пиросульлнт)

Нетабисульфит халил

Яианистнй натрий

Ce)sesscsssS1 натрий

0,03

0,1

0,1

0,2

0,05

3 ° .

0,2

0,2 г ло к витий

)(арактерис.ика влектролитое н

0,2-1,2

0,2-2 5

1,5

0,2-4,0

О, 1-8,5

0,1-8 5

0,1-6,5

1-5

0,6

2,5

4,5

4 ° 5

3 ° 5

2,5

l2!

30

30

50

Be ossp.

lO йе опр.

1,0

60,5

0,5

3,0

2 ° 0

4,0

4,5

6,0

5,0

6,0

5 0

3,0

С0,5

2,0

2,5

8>5

22

6,5

Иятерзал плотности тока, а которои получают качественное лов!кетле, А/ди

Оптю<альная плотность токау */дн1

Наксииальная телкина качественного покрегтияр ихи

Рассеивааакая способвостъ,X

Степень блесха, I

Наксюеальная хониентрапия, не укудиакиая качества пок1яетия, ° dсл

Нь

Cr (YI)

РЬ волина ство электричестваа ло корректировки, Л/ч/л рида с мол,м. 2000-25000, а в качестве неорганического серусодержащего соединения сульфит натрия или пиросульфит натрия, или метабисульфит калия при следующем соотношении компонентов, г/л:

Оксид цинка 12 — 17

Гидроксид натрия 100-140

Сополимер диаллилдиметиламина и сернистого ангидрида с мол.м. 2000-25000 1-4

Трилонат железа 0,01-0,05

Бенэилникоти новая кислота 0.05-0,2

Сульфит натрия или пиросульфит натрия, или метабисульфит калия

1675395

Т а б л и и а 2

Свойства

\00 0 (,П IÎÎ ) 500 ) 00

0 0,2 0,5

1,0

Л r римеру 1 авестный) Ло примеру 3 (предлггаемый) 60 60 50

30 65 65 65 55 65

0,5 0,5 0,4

0,5

0,2 - 0,5 0,5

0,5 0,5 0,4

90 90 70

85 70 50

Покрытие се рое

90 90 серое

Редактор И. Шулла

Заказ 2979 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государс)генного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11.Л35, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производствт н1. 1:)длтельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 расее ивахтаая способность,Х

Гхорость осаздения при

2,5 Aómrã

Степень блеска, I

11охазатели при содержании хрома, мгlл ((. ) 1 !

30 По крытие

Лохры- отсутсттие вует темноСоставитель Н. Несчитайло

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова