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PN在酸性镀铜光亮剂的作用

2013/5/2      点击:

    聚乙烯亚胺烷基盐(PN)是聚乙烯亚胺季胺化的衍生物,是一种高分子阳离子的聚合物,作用于酸性镀铜液中,既是整平剂又是低区光亮剂在整个酸性镀铜添加剂中起到配位和谐的综合作用,俗称麻将中的“白搭”。

  3.1 与光亮剂配合作用 PN需与SP、HP、TPS配合使用且高位剂应适当增加方可使镀层结晶更细致平滑不会使高电位区烧焦,增强高电流密度区的亮度使镀层色泽转淡红为艳红。 3.2 与整平剂配合作用 PN与H1、GISS、AESS配合使用有极强的阴极极化作用,是一种强力的低走位剂,能明显增强低电流密度区的光亮度,同时还具有较好的整平能力是极佳的深镀剂,使整平性达到最佳状态。 3.3 与表面活性剂配合作用 PN配以聚乙二醇可不必再加AEO,深镀能力超过AEO且镀后不需要除膜处理再配以MT—100润湿剂;则均镀能力会进一步改善,使低电流密度区与高电流密度区的分界面获得细致平滑光亮的均匀镀层。 3.4 PN是酸性光亮镀铜光亮剂中最优良的高温载体 适合复杂工件电镀,在15-45℃范围内均能使用,而不会抑制光亮剂、整平剂因镀液温度高而发挥最大效果。

  光亮硫酸镀铜整平增厚,是降低电镀成本有效手段之一。这一镀种量大面广,上规模的极大多数电镀厂都有这一镀种。硫酸盐镀铜用于工业化生产,迄今已有100多年历史。最初,从这种镀液中获取的镀层是不光亮的,一般用作电铸塑胶模具。后来添加了诸如葡萄糖、酚磺酸和明胶等一些添加剂,仅能使获得的镀层细致、平整些。上世纪五十年代起,国外研究成功了添加含硫含氮化合物,如硫脲及其衍生物、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑以及碱性藏花红、硫氮杂苯、三苯甲烷等一些染料,获得了较为光亮的镀层,到了六十年代,又添加了聚醚等一类添加剂,使光亮度、整平能力和覆盖能力得到进一步的改善,脆性也减少了。我国于1978年,由上海长征电镀厂和一机部第二设计院在作了大量试验后,推出了宽温度全光亮整平酸性镀铜工艺,并很快得到了推广。当时正是塑料件电镀盛行之际,这一工艺为塑料电镀的发展可说是立了汗马功劳。那时,这种工艺配方是完全公开的,组成光亮剂的主要原料是M、N、SP和P,我们简称它为MN型光亮剂。上世纪九十年代至今,国外经过筛选和改进提高,相继推出了日本、美国的“210”、“510”、“Ultra”等染料型硫酸盐镀铜光亮剂,近几年德国科佐的酸铜光亮剂也进军我国市场。进口酸铜光亮剂的质量是在不断改进提高的,如最近日本大和公司又推出了第三代黄桶装的“新新KOTAC3”。染料型光亮剂在整平性、覆盖能力和出光速度方面超过了MN型,所以尽管其价格较贵,但多数电镀厂还是喜欢使用。虽然进口酸铜光亮剂价格贵,但仔细算起来还是合算的。如一般只要求光亮度的装饰性的女士发夹、颈链之类的电镀件,用进口染料型光亮剂的酸铜镀液只需镀6 min左右,而MN型需要镀8 min左右,电镀时间要增加 2min;而且低电区的亮度还不一定能达到要求。这样,用进口染料型光亮剂,阳极铜板和电能的消耗量就可减少。其实总的使用成本非但不高,而且还省心了不少。致所以进口染料型酸铜光亮剂没几年就能占据我国电镀酸铜的大半壁江山,也就不足为怪。众所周知,M在水溶液中的溶解度甚小,一般不大于0.2g/L,如稍不慎,在镀液中多加了点,就会有结晶析出,悬浮于镀液中;它们吸附到阴极镀件上,表面就会有麻砂状镀层出现。为了提高M溶解度,我们对它进行了磺化处理。磺化后的产物化学名为2-巯基苯并咪唑磺酸钠,我们简称它为MS。它在冷水中就能溶解,并且溶解度可提高到17g/L,比M的溶解度提高了85倍。这样,麻砂状镀层是不大会出现了,覆盖能力也略有改善,温度范围也可拓宽2℃;但整平性和出光速度仍然没有改善。以后我们又合成了一些中间体,如PN深镀及整平剂、PD强力润湿剂等。以PD代替P,用量只需P的1/5左右,而且效果比P好。我们又使用了几种进口染料,终于研制成功了“206”、“207”、“208”和“209”型染料型硫酸镀铜光亮剂。“206”是普通染料型光亮剂,可与大多数进口染料型光亮剂配伍;“207”是浓缩型的,相当于日本大和公司的红桶“210”;“208”是滚镀专用的,有更好的深镀能力和更宽广的电流密度范围;“209”的性能大致与“207”相仿,但它有更好的整平性,也就是看上去镀层更丰满些,近似于安美特公司的“Ultra”。             

这几种酸铜光亮剂的质量完全可以和进口同类光亮剂相媲美,从而解决了长期困扰我国电镀助剂行业的技术瓶颈,填补了国内行业空白。(来源:福建电镀网)