??
1前言
氯化物鍍鋅工藝應(yīng)用較早，上世紀六七十年代應(yīng)用于生產(chǎn)的主要是氯化銨一氨三乙酸型工藝，其配方比較復(fù)雜，按現(xiàn)在的光亮度標準，其鍍鋅層只能算是半光亮。因為其配方中起光亮作用的是硫脲、聚乙二醇等，并不能獲得全光亮的鍍鋅層。自上世紀70年代末開始使用的以芐叉丙酮作主光亮劑的氯化鉀鍍鋅廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)以來，鍍鋅的外觀才發(fā)生了質(zhì)的改變，達到了真正意義上的全光亮，氯化物鍍鋅才得以迅猛發(fā)展，也積極推動了鍍鋅工業(yè)的發(fā)展。迄今為止，氯化物鍍鋅主光亮劑從第一代的芐叉丙酮，經(jīng)歷了第二代的鄰氯苯甲醛，再發(fā)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?yōu)樗苄浴?/p>
2第一代芐叉丙酮主光亮劑
上世紀80年代初，以芐叉丙酮為主光亮劑的組合光亮劑被引入我國，因其鍍層亮麗的外觀而迅速取代了70年代以來使用的氯化銨一氨三乙酸型鍍鋅，相繼推出了多個品種，如W、ZB-11、101、202等。但是，這些工藝的濁點太低，沒有一個能夠超過38 0C，造成了冬季好用、夏季難用，掛鍍好用、滾鍍難用的局面。其原因是這些光亮劑采用平平加0或其磺化產(chǎn)物為主與芐叉丙酮復(fù)配而成。芐叉丙酮屬于不溶于水的油性物質(zhì)，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(jīng)磺化合成后得到的淡黃色膏體，或聚氧乙烯烷基酚醚經(jīng)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 0C以上，才徹底解決了氯化物鍍鋅濁點低的問題，實現(xiàn)了無論滾鍍還是掛鍍，一年四季都好用。
早期以芐叉丙酮為主光亮劑的組合光亮劑的配方比較復(fù)雜，典型配方是上海何生龍先生的：
早期的組合光亮劑除含上述組分外，還有多種其他成分，如吡啶-3-甲酸、對氨基磺酰胺、肉桂酸、煙酸、苯并三氮唑、糖精等。
配制開缸劑(A劑)時，芐叉丙酮與載體的比值為1：15;配制補加劑(B劑)時，芐叉丙酮與載體的比值為1：(8～10)。冬季有結(jié)晶，要想得到清澈的組合光亮劑，要加入大量酒精增溶才行。
早期采用的以平平加0磺化產(chǎn)物與芐叉丙酮配制的組合光亮劑，濁點低，高電流密度區(qū)易燒焦，但優(yōu)點是低電流密度區(qū)光亮度較好，深鍍能力極佳。然而，采用高濁點的載體與芐叉丙酮復(fù)配后，高電流密度區(qū)都表現(xiàn)較好，低電流密度區(qū)光亮度則較差。
采用以芐叉丙酮為主光亮劑的第一代組合光亮劑，所得鍍鋅層光亮度好，但脆性較大，均勻度也較差。而且載體使用量較大容易造成有機物夾雜，彩膜易脫落，鍍鋅層易變色。這也是第一代組合光亮劑無法解決的難題。
3第二代鄰氯苯甲醛主光亮劑
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。筆者認為在氯化物鍍鋅體系中不用擴散劑NNO的做法欠妥，不能以所謂的組合光亮劑顏色與眾不同去騙取用戶。因為只有苯甲酸鈉和擴散劑NNO兩者協(xié)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。典型配方如下。
以鄰氯苯甲醛為主光亮劑的組合光亮劑在配槽時，通常A劑20 kg/m3，B劑1.5～2.0 kg/m3。B劑在生產(chǎn)時再加入為好，因為鄰氯苯甲醛加入到鍍液中后，很容易被氧化成鄰氯苯甲酸而失去光亮作用。從長期生產(chǎn)使用的情況看，鍍液中的鄰氯苯甲醛在20 0C以下時被氧化成鄰氯苯甲酸的速度較慢，而在30 0C以上時較快。夏季配槽時由于氣溫較高，如果把A劑和B劑一并加入到槽內(nèi)攪拌溶解，隔天使用就得不到全光亮的鍍層，鍍層發(fā)烏發(fā)暗，還需要補加至少一半以上的B劑才能獲得全光亮的鍍鋅層。這也是鄰氯苯甲醛作主光亮劑時最大的弱點。
就載體的使用量而言，鄰氯苯甲醛比芐叉丙酮少得多，鄰氯苯甲醛與載體的比例為1：(5～6)就能滿足生產(chǎn)要求。使用過程中，A劑與B劑比值為1：(2～3)，必須同時補加。如果使用得當，鍍液比較清澈，有機殘留物比第一代主光亮劑少得多，鍍鋅層的有機夾雜也較少，不易造成鈍化膜變色。
4第三代多醛類衍生物(代號2-100)主光亮劑
芐叉丙酮和鄰氯苯甲醛都是不溶于水的油性物質(zhì)，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(jié)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(chǔ)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。
Z-100對載體的選擇性較寬，且載體的用量最少。上述提到的平平加以及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。同樣地，它既可以配制成單組分使用的A(含主光亮劑)型，也可以配制成雙組分使用的A-B型(其中A為柔軟劑，不含主光亮劑)。這也體現(xiàn)了第三代Z-100主光亮劑的通用性。
前面提到過，第一代芐叉丙酮主光亮劑和第二代鄰氯苯甲醛主光亮劑在低電流密度區(qū)都表現(xiàn)不好。而第三代Z-100主光亮劑，無論采用哪種載體，低電流密度區(qū)的表現(xiàn)都比第一代、第二代好，但高電流密度區(qū)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(qū)的條紋狀。
5結(jié)論
氯化物鍍鋅的主光亮劑，從芐叉丙酮到多醛類衍生物(Z-100)，從油溶性到水溶性，應(yīng)該說是可喜的進步，但在生產(chǎn)使用中也各有千秋。
從出光速度上說，鄰氯苯甲醛的出光速度最快，光亮度也最好。如果說鄰氯苯甲醛的組合光亮劑較適合掛鋅的話，Z-100配制的組合光亮劑則較適用于滾鍍。鄰氯苯甲醛用于滾鍍，且不談高溫易氧化成鄰氯苯甲酸而無光亮作用，在pH >6.6而A劑(柔軟劑)缺少的情況下，容易造成鍍鋅液的堿化，鍍液變成乳白稠狀且不分層，無法繼續(xù)使用。這也是以鄰氯苯甲醛
為主光亮劑的組合光亮劑的最大缺點。筆者遇到過多次這種情況，嚴重時鍍液損失近一半，最少也損失1/3。
鉀鹽鍍鋅使用一段時間后，鐵雜質(zhì)容易積累。掛(吊)鍍時高電流密度區(qū)鈍化后發(fā)黑、發(fā)花，滾鍍時出現(xiàn)筒子眼，都是鐵雜質(zhì)造成的。論上述3種主光亮劑對鐵雜質(zhì)的容忍度，芐叉丙酮最好，Z-100次之，鄰氯苯甲醛最差。
在配制組合光亮劑時，Z-100主光亮劑能與芐叉丙酮較好地兼容。在同樣的條件下，同樣的濃度，Z-100主光亮劑與鄰氯苯甲醛的兼容性較差，混合配制后有較多的渾濁物產(chǎn)生，加大載體用量或增加酒精用量才得以改善。
在以第一代芐叉丙酮或第二代鄰氯苯甲醛作主光亮劑的鍍液中，加入H202后均因氧化而失去光亮效果，需要重新補加主光亮劑才能得到光亮的鍍鋅層。但Z-100作主光亮劑時，鍍液中加入H202后，Z-100不會被氧化，仍然有光亮效果。這也是第三代多醛類衍生物作主光亮劑的優(yōu)點之一。其另一個優(yōu)點是抗蝕性好。同樣是白鈍化，以鄰氯苯甲醛為主光亮劑獲得的鍍鋅層的抗蝕性不及Z-100的。
第三代多醛類衍生物主光亮劑并不只有Z-100這一種，應(yīng)該有多種類似的衍生物也能夠用作氯化物鍍鋅的主光亮劑，這有待于電鍍工作者去研究開發(fā)。筆者也期待有更多更好的氯化物鍍鋅主光亮劑面市，推動鍍鋅業(yè)更上一層樓。
