酸性鍍鋅光亮劑配方分析|配方檢測

禾川化工專業從事鍍鋅光亮劑成分分析、配方分析，配方還原，配方研制，為光亮劑配方改進相關企業提供整套技術解決方案一站式服務。

酸性鍍鋅光亮劑配方分析

一、背景

酸性鍍鋅光亮劑廣泛應用在電鍍行業, 禾川化工專業從事酸性鍍鋅光亮劑配方分析，成分分析，配方還原、配方檢測、配方研制；禾川化工為鍍鋅光亮劑相關企業提供整套技術解決方案一站式服務。酸性鍍鋅包括氯化鉀鍍鋅、氯化鈉鍍鋅、銨鹽鍍鋅、硫酸鹽鍍鋅等。其所用光亮劑均為組合型光亮劑, 而且組成成分基本相同, 在某些情況下, 甚至可以通用。當然, 硫酸鹽鍍鋅工藝由于鹽濃度較高, 所以光亮劑的耐鹽性要求較高。如何正確選擇、使用酸性鍍鋅光亮劑, 就成為工藝能否成功的關鍵。同樣, 添加好的光亮劑, 如果使用不當也能帶來很多工藝故障。

二、酸性鍍鋅光亮劑

2.1酸性鍍鋅光亮劑特性

2. 1.1 物理性能

選用氯化物鍍鋅光亮劑, 首先要看其外觀, 一般為棕黃色劑紅棕色半透明粘性液體, 近來市場上也出現了無色半透明光亮劑；二要測其pH 值, 一般在6、7 之間為好, 因為接近鍍液pH 值, 長期使用易保持鍍液pH值的穩定; 三要測其比重, 確定光亮劑的濃度, 要求在1. 07g/ cm3 以上; 四要測其粘度, 確定水溶性, 要求適度, 若粘度過大, 水溶性不好, 在電鍍中易形成缸腳。

2.1. 2 化學性能

1）濁點要高, 濁點是氯化物鍍鋅光亮劑中非常重要的參數, 一般掛鍍液要求光亮劑濁點在55 e 以上,對滾鍍液, 要求光亮劑濁點在60 e 以上, 測定方法是:將加有光亮劑的鍍液水浴加熱, 至鍍液混濁, 然后冷卻, 測鍍液由混濁轉澄清透明時溫度, 即為濁點。

2）消耗量要低, 在常溫狀態下應在150ml/ kA.h以下, 可通過赫爾槽實驗, 也可現場使用考察。

3）光亮度, 出光速度, 分散能力, 穩定性等因素。可采用赫爾槽, 綜合考察鍍液的光亮電流密度范圍及鍍層性能, 也可采用幾種光亮劑在相同條件下做對比實驗, 從而選定最佳光亮劑。

2.2光亮劑的組成

酸性鍍鋅光亮劑由主光亮劑、載體光亮劑、輔助光亮劑組成。

2. 2.1 主亮劑

  酸性鍍鋅主光亮劑從第一代的芐叉丙酮，經歷了第二代的鄰氯苯甲醛，再發展到第三代多醛類衍生物(代號Z-100)，主光亮劑也由油溶性演變為水溶性。

目前，主光亮劑大多是酮類、飽和或不飽和芳香醛、雜環醛。如芐叉丙酮、鄰氯苯甲醛、對氯芐叉丙酮、洋茉莉醛、茴香醛等。以上幾種可以使用其中一種, 也可以幾種一起使用。一般來講, 幾種同時使用時, 若搭配恰當, 效果較好。

主光亮劑能發揮顯著的光亮作用和整平作用, 在鍍液中的含量約為0.12~ 0.15 g/ L。含量過低, 光亮或整平性不足；含量過高,鍍層產生條紋并發脆。

1）芐叉丙酮主光亮劑（第一代）

   芐叉丙酮作為鍍鋅主光亮劑，其作用機理是優先在鋅電結晶生長較快的位置上吸附并阻擋鋅離子放電。在鋅電結晶的同時，還發生醛的電化學還原，從而降低吸附位置上鋅電沉積的電流效率，起到微觀整平作用，因此具有明顯的光亮作用。上世紀80 年代初，以芐叉丙酮為主光亮劑的組合。

芐叉丙酮屬于不溶于水的油性物質，需要高分子聚合物作為輔助載體進行增溶，否則芐叉丙酮很難溶解于鍍鋅工作液。這種載體同時起到平整、細化鋅層的作用。到上世紀80 年代末，聚氧乙烯脂肪醇醚經磺化合成后得到的淡黃色膏體，或聚氧乙烯烷基酚醚經順化得到的無色半膏體被作為載體，用于配制氯化物鍍鋅的組合光亮劑，濁點均達到60 °C 以上，才徹底解決了氯化物鍍鋅濁點低的問題，實現了無論滾鍍還是掛鍍，一年四季都好用。

2）鄰氯苯甲醛（第二代）

上世紀90 年代中期，以鄰氯苯甲醛為主光亮劑的組合光亮劑(無色)進入市場。并以出光速度快，鍍鋅層更白亮，而迅速搶占了鉀鹽鍍鋅的大部分市場。該組合光亮劑為雙組分——A 劑(柔軟劑)和B 劑(補加劑)。之所以無色，是因為在載體添加劑中省去了擴散劑NNO。但是只有苯甲酸鈉和擴散劑NNO 兩者協同作用，才能擴大電流密度的光亮范圍，改善鍍液的分散能力和覆蓋能力。與第一代組合光亮劑的雙組分所不同的是，以鄰氯苯甲醛作主光亮劑的組合光亮劑中，A 劑(柔軟劑)不含主光亮劑。

鄰氯苯甲醛與載體的比例為1∶(5 ~ 6)就能滿足生產要求。使用過程中，A 劑與B 劑比值為1∶(2 ~ 3)，必須同時補加。

3）多醛類衍生物(代號Z-100)主光亮劑（第三代）

芐叉丙酮和鄰氯苯甲醛都是不溶于水的油性物質，需要較多的載體助溶方能加入到鍍鋅液中。第三代氯化物鍍鋅主光亮劑為多醛類衍生物(代號Z-100)，白色結晶體，有較強的醛味，其本身溶于水，不需要載體助溶，其水溶液就可以直接加入到鍍鋅基礎液中。但是，只用Z-100 主光亮劑并不能得到光亮平整的鍍鋅層，其原因是Z-100 的陰極極化不夠。因此，需要以高分子螯合物作載體以提高陰極極化，從而得到細致、光亮的鍍鋅層。

平平加以及TX-10 或AEO都能夠用于第三代Z-100 主光亮劑中，而主光亮劑與載體的用量為1∶4 就能滿足全光亮的要求。Z-100 主光亮劑，無論采用哪種載體，低電流密度區的表現都比第一代、第二代好，但高電流密度區的光亮度稍差。因此，若采用第三代Z-100 主光亮劑，在組合光亮劑中最好添加煙酸，以改善高電流密度區的條紋狀。

4）對氯芐叉丙酮

對氯芐叉丙酮應用效果較好, 但價格較貴,可以選擇自己合成。

5）硫脲

硫脲是酸性鍍鋅中良好的光亮劑。由于硫脲還能起到掩蔽少量銅、鉛等金屬雜質的作用，所以又是鍍液中重金屬雜質的凈化劑。

6）芳香醛

芳香醛是指胡椒醛、香草醛和茴香醛,可以作為酸性鍍鋅的有效主光亮劑。

7）其他主光亮劑

1）N-苯基硫脲

2）鄰氯肉桂酸

3）N-丙烯基硫脲

2.2.2 載體光亮劑

載體光亮劑主要作用有三點：

1）溶解主光亮劑, 使其均勻分散到鍍液中, 起到光亮作用；

2）增大陰極極化, 起輔助光亮劑作用；

3）降低溶液表面張力, 對陰極表面起潤濕作用。

載體光亮劑一般選用大分子量的表面活性劑, 例如烷基酚聚氧乙烯醚、烷基胺聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚以及其它的非離子表面活性劑。非離子表面活性劑的突出缺陷是濁點低、鍍液不穩定, 不能適應高溫電鍍的需要。目前，商品化的高溫載體多為表面活性劑的酯化產物或磺化產物等。

常見的載體光亮劑有：

1）月桂醇聚氧乙烯醚  

2）壬基酚聚氧乙烯醚（NP-9、NP-10、NP-15）

3）十二酰胺聚氧乙烯醚

4）脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉（AES）

5）壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽（NP-磺酸鈉）

2.2.3輔助光亮劑

12-8-20禾川