一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液的製作方法

2023-06-27 09:18:51

一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其特徵在於，其中所述三價鉻電鍍液的組成為：硫酸鉻275-325g/L，硫酸鉀100-120g/L，硫酸鈉100-120g/L，硼酸90-110g/L，硼酸鈉30-50g/L，檸檬酸鉀0.25-0.35mol/L，酒石酸鈉0.40-0.50mol/L，乙烯基二胺乙酸5-7g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2-3g/L,丙三醇0.5-1.5g/L，餘量為水。
【專利說明】—種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液
【技術領域】
[0001]本發明涉及電鍍【技術領域】，尤其涉及一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液。
【背景技術】
[0002]鉻鍍層因具有光亮、堅硬、抗變色、耐磨耐腐蝕性能良好等特點而在工業中應用極為廣泛。長期以來鍍鉻工藝都是採用鉻酸作為鉻源的六價鉻鍍鉻工藝。作為一種電鍍工藝，六價鉻電鍍在技術上存在一些缺陷，如陰極效率極低；鍍鉻的分散和覆蓋能力差；以及鍍鉻過程中不允許中間斷電等等。更重要的是，六價鉻是電鍍工業中最嚴重、最難處理的汙染源之一。
[0003]隨著人們環保意識的增強，六價鉻作為有害汙染源在電鍍工業中受到越來越嚴格的限制。世界衛生組織、美國、日本、歐洲等國家和地區對六價鉻已經制定出嚴格的限制使用規定，如美國自1997年起將六價鉻的排放標準由0.05mg/L改為0.01mg/L,並規定於2010年前禁止採用六價鉻電鍍工藝；歐洲議會和理事會頒布的《關於在電氣電子設備中限制使用某些有害物質指令》也要求從2006年7月I日起，投放於市場的新電子和電氣設備不得含有六價鉻。而隨著我國作為國際製造業中心地位的確立，我國的電鍍業不僅要遵循國家環境保護法規關於六價鉻排放的規定(Cr6+的排放不超過0.5mg/L)，還要面臨國際商品交流中的綠色壁壘的挑戰。[0004]為了取代重汙染的六價鉻電鍍，人們進行了許多研究，包括低濃度六價鉻鍍鉻、合金代鉻電鍍和三價鉻鍍鉻等。其中，三價鉻鍍鉻工藝由於具有低毒、低汙染等優點而在國外的發展很快，許多發達國家正逐步用三價鉻鍍鉻工藝取代六價鉻鍍鉻，國內近年來三價鉻鍍鉻的研究也逐漸成為熱點之一。
[0005]國內外三價鉻鍍鉻的溶液體系繁多，主要有硫酸鹽體系和氯化物體系，氯化物溶液體系三價鉻鍍液在電鍍過程中陽極析出氯氣難以回收處理，也會對環境造成汙染；而採用硫酸鹽溶液體系是一種清潔環保的生產工藝，具有極大的應用前景。但是，目前三價鉻鍍鉻的方法普遍存在不能持續增厚的缺陷。例如中國專利CN1880512A公開了一種三價鉻鍍液體系，該電鍍液用硫酸鉻、硫酸鈉、硼酸、硫酸鋁、十二烷基硫酸鈉、絡合劑、穩定劑以一定比例構成，其餘為水。其存在以下不足之處:一是採用靜止鍍液電鍍，陰極附近PH升高過快，無法獲得厚度超過5μπι的鍍層；二是鍍液採用硫酸鋁作為導電鹽，由於其兩性特點容易造成鍍液穩定性差。

【發明內容】

[0006]本發明的目的在於提出一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，採用該電鍍液能夠獲得超過30 μ m的具有實用價值的鍍層。
[0007]為達此目的，本發明採用以下技術方案:
[0008]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻275-325g/L，硫酸鉀 100_120g/L，硫酸鈉 100_120g/L，硼酸 90_110g/L，硼酸鈉 30_50g/L，檸檬酸鉀0.25-0.35mol/L，酒石酸鈉0.40-0.50mol/L,乙烯基二胺乙酸5_7g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2-3g/L，丙三醇0.5-1.5g/L，餘量為水。
[0009]優選，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻290_310g/L，硫酸鉀105_115g/L，硫酸鈉105-115g/L，硼酸95-105g/L，硼酸鈉35_45g/L，檸檬酸鉀0.28-0.32mol/L，酒石酸鈉0.43-0.47mol/L,乙烯基二胺乙酸5.5-6.5g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.3-2.7g/L,丙三醇0.8-1.2g/L，餘量為水。
[0010]最優選，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻300g/L，硫酸鉀110g/L，硫酸鈉110g/L，硼酸100g/L，硼酸鈉40g/L，檸檬酸鉀0.30mol/L，酒石酸鈉0.45mol/L,乙烯基二胺乙酸6g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.5g/L,丙三醇1.0g/L，餘量為水。
[0011]本發明具有如下有益效果:
[0012]I)優化了電鍍液的組分，使其不含氯化物，除常規成分硫酸鉻，導電鹽硫酸鈉和硫酸鉀之外，特別確定了緩衝劑為硼酸、硼酸鈉，絡合劑為檸檬酸鉀和酒石酸納，以及選擇了三種添加劑乙烯基二胺乙酸、鄰苯甲醯磺醯亞胺和丙三醇，並在正交實驗的基礎上，優化了這幾種組分的含量的選擇，使其與基礎鍍液的硫酸鉻、硫酸鈉和硫酸鉀之間達到協同作用技術效果，從而確保可獲得較厚的鍍層。
[0013]2)採用本發明的電鍍液電鍍可使鍍層厚度達30-40 ym，並使鍍層與基體的結合為冶金結合，並且鍍層的外觀及綜合性能優異。
【具體實施方式】
[0014]實施例一
[0015]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻275g/L，硫酸鉀120g/L，硫酸鈉100g/L，硼酸110g/L，硼酸鈉30g/L，檸檬酸鉀0.35mol/L，酒石酸鈉0.40mol/L,乙烯基二胺乙酸7g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2g/L，丙三醇1.5g/L，餘量為水。
[0016]實施例二
[0017]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻325g/L，硫酸鉀100g/L，硫酸鈉120g/L，硼酸90g/L，硼酸鈉50g/L，檸檬酸鉀0.25mol/L,酒石酸鈉
0.50mol/L,乙烯基二胺乙酸5g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺3g/L，丙三醇0.5g/L，餘量為水。
[0018]實施例三
[0019]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻290g/L，硫酸鉀115g/L，硫酸鈉105g/L，硼酸105g/L，硼酸鈉35g/L，檸檬酸鉀0.32mol/L，酒石酸鈉0.43mol/L,乙烯基二胺乙酸6.5g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.3g/L,丙三醇1.2g/L，餘量為水。
[0020]實施例四
[0021]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻310g/L，硫酸鉀105g/L，硫酸鈉115g/L，硼酸95g/L，硼酸鈉45g/L，檸檬酸鉀0.28mol/L，酒石酸鈉
0.47mol/L,乙烯基二胺乙酸5.5g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.7g/L,丙三醇0.8g/L，餘量為水。
[0022]實施例五
[0023]一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻300g/L，硫酸鉀110g/L，硫酸鈉110g/L，硼酸100g/L，硼酸鈉40g/L，檸檬酸鉀0.30mol/L，酒石酸鈉0.45mol/L,乙烯基二胺乙酸6g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.5g/L,丙三醇1.0g/L，餘量為水。
【權利要求】
1.一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其特徵在於，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻 275-325g/L，硫酸鉀 100-120g/L，硫酸鈉 100-120g/L，硼酸 90-110g/L，硼酸鈉 30-50g/L，檸檬酸鉀0.25-0.35mol/L，酒石酸鈉0.40-0.50mol/L,乙烯基二胺乙酸5_7g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2-3g/L，丙三醇0.5-1.5g/L，餘量為水。
2.如權利要求1所述的一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其特徵在於，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻290-310g/L，硫酸鉀105-115g/L，硫酸鈉105_115g/L，硼酸95-105g/L,硼酸鈉 35-45g/L，檸檬酸鉀 0.28-0.32mol/L,酒石酸鈉 0.43-0.47mol/L,乙烯基二胺乙酸5.5-6.5g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺2.3-2.7g/L,丙三醇0.8-1.2g/L，餘量為水。
3.如權利要求2所述的一種全硫酸鹽型三價鉻電鍍液，其特徵在於，其中所述三價鉻電鍍液的組成為:硫酸鉻300g/L，硫酸鉀110g/L，硫酸鈉110g/L，硼酸100g/L，硼酸鈉40g/L,檸檬酸鉀0.30mol/L,酒石酸鈉0.45mol/L,乙烯基二胺乙酸6g/L，鄰苯甲醯磺醯亞胺.2.5g/L,丙三醇1.0g/L， 餘量為水。
【文檔編號】C25D3/06GK103668345SQ201210323201
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2012年9月4日
【發明者】丁漢林, 魏峰, 嚴峻, 陳偉 申請人:無錫福鎂輕合金科技有限公司