Полидисульфид циануровой кислоты в качестве добавки при химическом никелировании

 

Назначение -. добавка в раствор химического никелирования Полидисульфид циануровой кислоты o-c c-o-s-s- II I ОНJ/i где п 1б-18„ 1 табло

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s С 08 G 75/14//C 23 С 18/36

Н

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHObhY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898233/05 (22) 03,01.91 (46) 15.03.93. Бюл. Н 10 (71) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им.В. И.Ленина и Белорусский госурарст-> венный университет им. В.И.Ленина (72) H.M,Áèðþêoâà, Ю.П.Лосев, В,П.Бобровская, А,К.Рахманов и И.Л.Петрова (56) Авторское свидетельство СССР ,N 349765,. кл. C 23 C 18/36, 1970, — с с-О -5-8ll 1

М« 3

OH где n = 16-18. 1 табл.

Изобретение относится к химии серосодержащих соединений, которые могут быть использованы в качестве добавок в растворы химического никелирования, содержащие в качестве восстановителя гипофосфит натрия.

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Известно множество добавок в растворы химического никелирования, оказывающих стабилизирующее действие или изменяющих скорость процесса.

Например, тиомочевина, тиосульфат натрия, комплексная добавка, включающая сульфосалициловую кислоту в сочетании с триэтаноламином, ускоряющая процесс осаждения никеля.

Однако, известные серосодержащие добавки оказывают значительное влияние на каталитическую активность системы Т О " РЙ, отравляя ката 2. литические центры на начальной стадии реакции (во,spew индукционного

„„SU „„1801966 А (54) ПОЛИДИСУЛЬфИД ЦИАНУРОВОИ КИСЛОТЫ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ

НИКЕЛИРОВАНИИ. (57) Назначение -. добавка в раствор химического никелирования. Полидисульфид циануровой кислоты периода), вследствие чего происходит увеличение индукционного периода возникновения частиц твердой фазы, а также уменьшение скорости роста их в объеме или полному отравлению каталитической поверхности. Использование в качестве добавки в гипофосфитные растворы химического никелирования смеси сульфосалициловой кислоты с триэтаноламином имеет существенные недостатки при использовании ее для системы TiO< — pd+<, спецификой этой системы является то, что рН раствора химического никелирования должен лежать в области от 6 до

7 при температуре осаждения 50-65 С из-за невозможности получения никелированных покрытий с удовлетворительной адгезией при более жестких (6 = рН = 7, T=650C) условиях никелирования, что ограничивает круг добавок.

1801966

Целью изобретения является увеличение скорости процесса осаждения из водных растворов химического никелирования на диэлектрические подложки (стекло, керамика, полиимид, лавсан и pp.).

Поставленная цель достигается тем, что в качестве ускоряющей добавки в растворах химического никелирования используют полидисульфид циануровой кислоты общей Формулы (1).

20 где n = 8-16.

Указанные полисульфиды и способ их получения в литературе не описаны, Полидисульфид циануровой кислоты 25 получают конденсацией мономера циануровой кислоты с однохлористой серой.

Пример 1. В реакционную колбу помещают 12,9 г циануровой Зр кислоты (0,1 моль), 150-200 мл предварительно высушенного о-, м-, и-ксилола и при интенсивном перемешивании добавляют 13,5 г однохлористой серы (О,1 моль) в течение 20-25 минут, а затем нагревают реакционную массу при 110-120 С до полного прекращения выделения хлористого водорода, По окончании реакции осадок полидисульфида циануровой кислоты отфильтровывают, промывают о-, м-, п-ксилолом, затем дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора (проба Бернштейна). Время синтеза

83 часа. Выход продукта 66,9 мас,Ф„

Полученный полидисульфид циануровой кислоты представляет собой порошкообразное вещество светло-желтого цвета.

Была проведена идентификация впер- 5< вые полученного нами полидисульфида циануровой кислоты„

Элементный состав:

Вычислено, Ж: С 18,85, Н 0,52, Найдено, Ф: С 19,18, Й О, <8.

Инфракрасный спектр поглощения, см :

-S-S- 450

-C=N 1480

-c= 2490

ОН-полимерная 2980-3100

Молекулярная масса (криоскопия по Расту в дифениле) — 2300, Предварительно готовят раствор химического никелирования, В 500 мл дистиллированной воды полностью растворяют необходимое количество хлорида никеля, вводят гипофосфит натрия, хлорид аммония. и перемешивают раствор до полного растворения компонентов„ В небольшом количестве дистиллированной воды растворяют полидисульфид циануровой кислоты; после чего при перемешивании приливают к исходному раствору. Обьем раствора химического осаждения покрытия никельФосфор доводят до 1 л реионизованной водой.

Оценку эффективности полидисульФида циануровой кислоты проводили по следующей методике:

Пример 1 (холостой опыт)

На стеклянную пластину, очищенную от загрязнений по известной методике, включающей, например, обработку хромпиком, щелочной эмульсией поверхностно-активных веществ, отмывку в деио" низованной воде и заключительную стадию очистки в парах изо-пропанола, наносят методом полива композицию, содержащую (вес.4): полибутилтитанат - 2, хлорид палладия - 0,02, 104 раствор соляной кислоты - 0,5, изопропиловый спирт - 97,48 и сушат при

120 С в течение 3 минут, Затем пластину с образовавшейся пленкой легированного хлоридом палладия гидроксида титана, толщина которого составила

0,01 мкм, обрабатывают в 1,5 М водноизо-пропанольном (1:1) растворе гипофосфита натрия в течение 1 минуты и химически никелируют при 50 С в течение 5 минут в растворе, содержащем, г/л:

Хлорид никеля 15

Ацетат натрия 10

Хлорид аммония 50

Углекислый натрий 2

Гипофосфит натрия 30

Температура раствора 50 С «+ +0,5. рН 6,9„

После никелирования пластины промывают в деионизованной воде, сушат теплым воздухом и прогревают в вакууме (133-665 Па) с регулируемой ско-.

1 " 01966

40

5 ростью прогрева (1-2 град/мин) при о, температуре 350 С в течение 30 мин.

Пример 2, Все как в примере 1, однако в состав раствора химического никелирования для увеличения скорости осаждения никеля дополнительно вводят полидисульфид циануровой кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: 10

Хлорид никеля

Ацетат натрия

Хлорид аммония

Гипофосфит натрия

Полидисульфид 15 циануровой кислоты 0,2

Температура раствора 50 С + 0,5 рН 6,5, Осаждение никеля осуществляют сра" зу после приготовления раствора. Ре- 20 зультаты приведены в табл, 1.

Пример 3. Все как в примере 2, однако осаждение никеля проводят из раствора спустя 3 суток после приготовления. Полученные данные 25 приведены в таблице.

Пример 4. Все как в примере 2, однако осаждение никеля проводят из раствора спустя 6 суток после его приготовления. Результаты приве- 30 дены в таблице.

Пример 5. Все как в примере 2, однако осаждение никеля проводят из раствора следующего состава, г/л:

Хлорид никеля 5

Ацетат натрия 5

Хлорид аммония 25

Гипофосфит натрия 10

Полидисульфид циануровой кислоты 1

Температура осаждения 50"С + 0,5 рН 6,6

Раствор никелирования проводят как указано выше, однако содержание ком- 45 понентов снижено до минимального значения. Результаты приведены в таблице. Следует отметить, что при таком составе раствора химического осаждения никеля скорость процесса осажде- 50 ния резко снижается по сравнению с оптимальным составом раствора.

Пример 6. Все как в примере 2, однако содержание компонентов увеличено до максимального значения, г/л:

Хлорид никеля

Ацетат натрия

Аммония хлорид

Гипофосфит натрия

Полидисульфид циануровой кислоты 2

Температура осаждения 50 С + 0,5 рН 6,6

Данные приведены в таблице, Повышение концентрации компонентов выше, чем указано в примере 6 приводит к увеличению скорости осаждения никеля, однако стабильность раствора при этом резко уменьшается.

Пример 7. Все, как в примере 1, однако осаждение покрытия никель-фосфор проводят спустя 3 суток после приготовления раствора никелирования. Данные приведены в таблице.

Необходимо отметить, что скорость осаждения никель-фосфорного покрытия при хранении (холостого). раствора снижается на 254.

Пример 8. Все, как в примере 1, однако из состава раствора исключен натрий углекислый. Данные приведены в таблице. Скорость осаждения из холостого раствора сопоставима со скоростью осаждения по npuH8pg 8.

Как следует из приведенных примеров и данных таблицы дополнительное введение полидисульфида циануровой кислоты приводит к увеличению скорости осаждения сплава никель-9ос4ор в 3-5 раз при сохранении температуры осаждения и рН раствора. Заметим, что стабильность раствора увеличивается до 6 сут.

Формула изобретения

Полидисульфид циануровой кислоты

Формулы где п = 8-16, в качестве добавки при химическом ни. келировании.

1801966

Компонент

Хлорид никеля

Ацетат натрия

Хлорид аммония

Углекислый натрий

Гипофосфит натрия

0,2 0,2 0,2 1

50 C 0,5 во всех примерах

»»»»

+ Осажление сплава никель-фосфор проводили из раствора .химического осаждения никеля спустя 3 сут после приготовления раствора.

+ Рсаждение сплава никель-фосфор проводили из раствора химического осаждения никеля спустя 6 суток после приготовления раствора.

Редактор М,Самерханова

Wlh»»»»»»»» ююЮ »»»» «»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»»

Заказ 1197 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и .открытиям при ГКНТ СССР

113035 Москва, Ж-35,. Раушская наб., д, 4/5

Э»»»»» ° »»Ь ° »»

/Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101

Полидисульфид циануровой кислоты о

Температура, С

Скорость осаждения, мкмlч

Содержание компонентов, г/л, по примеру

15 15 5 20 15 15

10 10 10 10 5 20 10 10.

50 50 50 50 25 100 .50 50

В ° » ВВ » 2

30 30 30 30 10 6th 30 30

2,4 7,1 7,7 8,0 5,5 13 2,4 1,8

Составитель 8.Комарова техред М.Иоргентал Корректор Н,Милюкова