Электролит свинцевания
Союз Советскнк
Социалнстнчеснни
Реслу6лии
Оп ИСАНИ
ИЗОБРЕТЕН И
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 908968 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 14. 03. 80 (2т ) 2894255/2
53)M. Кл. с лрнсоедннением заявки М—
С 25 0 3/36
Государственный комитет (23) Приорнтет— па делен нзебретеике и открытий
Олу6лнковано 28. 02. 82. Бюллетень
Дата олублнкования описания 28. 0
53) УДК 621. 357..7:669.48 (088.8) )
1.
А.6. Богатырев, П.М. Вячеславов, Г.К. Буркат. и Л.И. Пантюх (72) Аыторы изобретения
t !
Ленинградский ордена Октябрьскбй Революции. и, ардеНа
Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОЛИТ СВИНЦЕВАНИЯ
Изобретение относится к получе= нию 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
10 свинцевания, содержащий соль свинца, в частности, сульфат свинца, комплексообразователь, в качестве которого используется полиэтиленполиамин, сульфат натрия и поверхностн3 активную
l5 добавку коллоидного типа, в частности столярный клей (1 ).
Основным недостатком этого электролита является то, что полученные из него осадки свинца беспористы наЮ чиная с толщины 40-50 мкм. Коррозионная стойкость покрытий падает при толщине покрытия менее 40 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 со908968
30-100
60-220 го
3 ли, а значит работать при более высокой плотности тока.
Из известных поверхностно-активных добавок коллоидного типа наиболее эффективна в данном случае желатина.
Предлагаемый электролит содержит вышеуказанные компоненты при следующем соотношении, г/л:
Азотнокислый свинец (в пересчете на металл)
Трилон А
Аммиак 253-ный раствор) 100,-260
Желатина 1 -3
Препарат ОС-20 1-3
Полиокс-100 1-5
Препарат ОС-20 — это смесь моноалкиловых эфиров полиэтиленгликоля на основе жирных сгиртов, имеющих следующую формулу С, Hqq+g О (С Н» О) Н, где в=-20, n=l8 (марка А), n=14-18 (марка Б), n=16-18 (марка, В),молекулярный вес препарата ОС-?0 больше
100000. 25
Полиокс-100 — это полиэтиленгликоль (С2Н О) яН с молекулярный ве,сом больше 1000000.
Диапазон концентрациь„", свинца зо
30-100 г/л обеспечивает проведение процесса осаждения при плотностях тока 0,5-2,0 А/дм2, удовлетворяющих требованиям производства. При концентрации свинца меньше 30 г/л не обеспечивается промышленная плотность тока, а выше 100 г/л свинца электролит становится неустойчивым.
Трилон А (нитрилотриуксусная кислота Q Н О N) необходима для образования комплекса со свинцом. При содержании трилона А менее 60 г/л не обеспечивается связывание в комплекс всего свинца, присутствующего в электролите, и на катоде выделяются некачественные осадки.
При содержа нии трилона А выше 220 r/ë электролит становится неустойчивым. Трилон А плохо растворяется в воде, но его аммиачная соль имеет высокую растворимость. Поэтому третьим основным компонентом является
25":-ный раствор аммиака. Аммиачную соль трилона А получают по реакции нейтрализации между нитрилотриуксусной кислотой и основанием — раствором 55 аммиака. Аммиак не образует комплексов со свинцом и его роль сводится кроме вышеуказанной еще к увеличе4 нию 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 способности 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- 100 полиэтиленгликоля с высоким молекулярным весом.
Требуемый эффект получается только в присутствии трех органических добавок.
П р и и е р 1. Электролит, содержащий 30 г/л азотнокислого свинца (в пересчете на металл), 80 г/л трилона А, 100 г/л аммиака, (253-ного раствора), 1 г/л желатинь1, 1 г/л препарата OC-20 и 3 г/л полиокса-100, готовят следующим образом.
К 80 г трилона А добавляют 300 мл дистиллированной воды, вводят 30 r азотнокислого свинца и затем небольшими порциями при перемешивании добавляют 100 r 253-ного раствора аммиака. Органические добавки(1 г желатина, 1 r OC-20, 3 г полиокс-100) растворяют отдельно в дистиллированной воде при нагревании. Затем все компоненты сливают вместе и раствор доливают до 1 л водой.Из этого электролита при перемешивании и при плотности тока 0,5-1 А/дм получают бес2
5 9089 пористые, мелкокристаллические, высококоррозионностойкие, полублестящие покрытия свинцом. Минимальная толщина покрытия, достаточная для полной корроэионной защиты изделий, составляет 10 мкм.
Пример 2. Из электролита, приприготовленного аналогично примеоч 1 и содержащего, г/л: свинец азотно" кислый (в пересчете на металл) 70, трилон А 175, 25 -ный раствор аммиака 200, желатину 2, препарат ОС-20 1 и полиокс-100 5, при перемешивании, при плотности тока 1-1,5 А/дм получают беспористые, мелкокристаллические полублестящие покрытия свинцом.
Пример 3. Иэ электролита, приготовленного аналогично примеру
1 и содержащего, г/л: свинец азотнокислый (в пересчете на металл) 100, трилон А 220, 25 -ный раствор аммиака
260, желатину 3, полиокс-100 5, препарат ОС-20 1, при перемешивании, при плотности тока 1,5-2 А/дм получают беспористые, мелкокристаллические, высококоррозионностойкие, полублестящие покрытия свинцом.
Применение предлагаемого электролита позволяет уменьшить количест30 во вредных примесей е сточных водах эа счет замены ядовитого комплексообразователя полиэтиленполиаиина на неядовитый трилон А, а также умень68 б шить в 4-5 раз толщйну покрытйя, дос-: таточную для коррозионной защиты изделий.
Формула изобретения
Электролит свинцевания, содержащий соль свинца, преимущественно азот нокислый свинец, комплексообразователь, поверхностно-активную добавку коллоидного типа, преимущественно желатину, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения корроэионной стойкости покрытия, он дополнительно содержит поверхностно-активное вещество, имеющее структурную формулу С H n r i О (Са Н чО) Н (препарат ОС-20), где m 20, n = 1418, и полиэтиленгликоль с молекуляр" ным весом более 1000000 (полиокс-100)
f а в качестве комплексообраэователянитрилоуксусную кислоту (трилон А) в сочетании с аммиаком при следующем соотношении компонентов, г/л:
Азотнокислый свинец (в пересчете на металл} 30-100
Трилон А 60-220
Аммиак 100-260
Желатина 1-3
Препарат ОС-20 1-3
Полиокс-100 1-5
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 392150, кл. С 25 0 3/34, 1965.
Составитель P. Ухлинова
Редактор И. Ковальчук Техреду Н Рейвес Корректор Г. Огар
Заказ 768/36 Тираж 687 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11303 Москва Ж-g) Раушская наб. д. 4/g филиал ППП нПатент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
