鍍鉛錫合金光亮劑的發(fā)展
從無添加劑的Pb2+、Sn2+溶液中只能得到樹枝狀的鍍層,只有加入添加劑后才能獲得光滑、半光亮和全光亮的合金鍍層。由于 Pb2+與Sn2+均為電極還原反應(yīng)速度很快的金屬,它們的標(biāo)準(zhǔn)電位只相差lOmV,而它們的過電位(over voltage)都很小,正由于他們性質(zhì)上的相似,因此,對(duì)Pb或Sn鍍層有光亮作用的添加劑通常也是鍍鉛錫合金的有效光亮劑,這一點(diǎn)已為許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)所證實(shí)。下面介紹的是20世紀(jì)初以來鍍鉛錫合金添加劑的發(fā)展概況。
1911年,Betts提出用連苯三酚、間苯二酚,水楊酸、鄰氨基酚和對(duì)苯二酚作為從氟硼酸液中沉積鉛錫的添加劑。
1930年,Macnaughtan把消化蛋白、動(dòng)物膠和間苯二酚加入氟硼酸鍍鉛錫溶液中,發(fā)現(xiàn)這些添加劑可使鍍層光滑和提高鍍層的含錫量。
1945年,Grag在英國(guó)專利中提出用蒽醌磺酸鹽做氨磺酸和氟硼酸鍍液的光亮劑。
1947年,Hoffman提出用聚醚(如烷基和烷基芳香基聚乙二醇醚)做光亮劑。
1954年,KnpKOB發(fā)現(xiàn)萘酚、茜素紅、對(duì)苯二酚、百里酚、苯酚、間苯二酚和苯胺在氨磺酸鉛液中有光亮效果。
1956年,Gianelos提出用尼古丁多環(huán)磺酰胺作光亮劑。
1963年,Graham和Pinkerton研究了220種以上有機(jī)化合物對(duì)高速帶鋼連續(xù)鍍Pb-Sn的效果,指出對(duì)苯二酚,苯酯和醌氫醌最為有效。
1966年,土肥信康提出在氟硼酸鍍鉛錫液中用醛一胺縮合產(chǎn)物(Schiff,席夫堿)做光亮劑。
1968年,Meibuhr研究了Sn2+同酚磺酸的配位作用,指出酚基和磺基都參與對(duì)Sn2+配位的看法。
1969年,Rothschild首先提出高均一性鍍Pb-Sn合金鍍液,并用消化蛋白做光亮劑。
1970~1971年,法國(guó)專利首先用酚衍生物、醛和聚氧乙烯加合物分散劑組成的組合添加劑,首次得到光亮的Pb-Sn鍍層。
1971年,Pauvonic和Oechslin研究了消化蛋白在鉛錫合金鍍層上的吸附現(xiàn)象。
1972年,Nishihara用脂肪醛(乙醛、丙醛)與鄰甲苯胺反應(yīng)形成的席夫堿做光亮劑。
1973年,美國(guó)專利提出用糠醛、苯亞甲基丙酮、肉桂醛做鍍鉛錫合金的光亮劑。
1974年,Karustis,Tr.E.P.Leahy在美國(guó)專利中提出用甲醛、芳香族第一胺、芳醛和芳胺的縮合產(chǎn)物和多核芳香二磺酸(如2,7一萘二磺酸鈉)做酸性鉛錫鍍液的光亮劑,可得鏡面光亮鍍層。
1975年,土肥信康、小幡惠吾用乙醛和鄰甲苯胺縮合物以及非離子表面活性劑和乙醛做酚磺酸光亮鍍Pb-Sn的光亮劑。在2~
1976年,土肥信康等把醛一胺縮合物用作烷基醇磺酸光亮鍍Pb-Sn的光亮劑。
1976年,8.D.Ostrow等提出用低級(jí)烷氧化縮聚物季銨化的吡啶或喹啉衍生物與芳醛組合做酸性光亮鍍Pb-Sn合金的光亮劑。
1976年,Dahlgren等提出用一種或一種以上取代酚、甲醛或芳醛和聚氧乙烯聚氧丙烯表面活性劑做氟硼酸鍍Pb-Sn合金光亮劑。
1977年,Pblcako B0等研究了喹啉和間苯二酚組合添加劑對(duì) Pb2中、Sn2+在Hg上同時(shí)析出的影響,指出該添加劑對(duì)pb2+的抑制作用比Sn2+強(qiáng),添加劑的抑制作用是喹啉的還原。同年Kggu Ha等研究了各種醛在硫酸鍍錫液中的吸附作用。
1978年,土肥信康等把醛一胺縮合物用于甲基磺酸光亮鍍Pb-Sn的光亮劑。
1978年,G.F.HSU提出用非離子聚氧乙烯型表面活性劑,低級(jí)脂肪醛、胺和雜環(huán)芳醛(或酮)做BF4-、NHzSO3-體系鍍鉛錫合光的光亮劑。
1979年,Hull公司的V.M.Canaris和W.J.Willis在美國(guó)專利中提出用烷氧化的胺和各種醛組合成氟硼酸鍍鉛錫的光亮劑。

R:8~121個(gè)碳的烷基
R1:丙基,R2:乙基,R3:丙基,a=0.1。x、y、z=10~30
1979年,清華大學(xué)研究成功氟硼酸鹽光亮鍍鉛錫合金工藝,所用的光亮劑由甲醛、鄰甲苯胺、2,4-氯苯甲醛和op乳化劑組成。
1980年,Dohi和Obata介紹了一種適于掛鍍和滾鍍的烷基磺酸鹽光亮鍍鉛錫溶液。
1980年,美國(guó)專利提出一種pH=4~8的檸檬酸鹽鍍錫和錫合金工藝,所用光亮劑是一種水溶性聚合物,如聚氧乙烯及其衍生物以及由乙二醇、丙二醇或丙三醇的反應(yīng)產(chǎn)物,此外還加少量醛(如乙醛、胡椒醛)做輔助光亮劑。
1981年,吉岡修在日本專利中提倡在導(dǎo)線上鍍半光亮鉛錫合金層。
1985年,Kahl公布了用酚酞和Triton X-100組成的高速鍍鉛錫溶液的配方。他同時(shí)也擁有一個(gè)專利,估計(jì)文章發(fā)表的光亮劑和專利中有所不同。
1981年,美國(guó)樂思公司提出用全氟烷基碘酸做潤(rùn)濕劑,以促進(jìn)陽極溶解。用芳胺和醛做光亮劑,用非離子表面活性劑做晶粒細(xì)化劑,用芳磺酸穩(wěn)定鍍液和改善光亮度。
1982年,Unruh研究了在含甲醛的硫酸鍍鉛錫液中,表面活性劑和醛一胺縮合物和各種醛光亮劑的整平作用,發(fā)現(xiàn)甲醛具有正整平作用。而且整平能力同光亮作用之間有直接的關(guān)系。
1982年,在氟硼酸鍍鉛錫合金的蘇聯(lián)專利中提出用甲醛和4,4"-二氨基一3,3"一二甲氧基二苯基甲烷做光亮劑。其配方為Sn(以 BF4鹽形式)15~
1982年,Teichmann和Mayer對(duì)酸性光亮鍍錫和錫合金的添加劑做了較詳細(xì)的說明,指出光亮劑最好是芳香胺和脂醛的縮合產(chǎn)物,其中最好的是鄰氯苯胺和甲醛,非離子表面活性劑中以烷基酚聚氧乙烯醚為好,其中烷基含2~20個(gè)碳均有效,環(huán)氧乙烷的摩爾分?jǐn)?shù)以10~20為好,酚磺酸能使溶液穩(wěn)定,提供輔助光亮作用、并可使鍍層晶粒細(xì)化。
1983年,我國(guó)張啟遠(yuǎn)等發(fā)現(xiàn)在鉛錫合金鍍液中摻人P、Ga、 Ge等元素可保護(hù)融態(tài)的Pb-Sn合金不被氧化,因?yàn)樵诤辖鸨砻婵梢孕纬煞浅V旅艿谋砻娣姥趸ぃ@是由摻入元素和Sn的含氧酸組成,其厚度為幾
1986年,0paska在EPl96232專利中指出具有下列結(jié)構(gòu)的有機(jī)物可作為電鍍錫鉛的初級(jí)光亮劑:
,Ar:苯基、萘基、吡啶基、呋喃基、噻吩基而次級(jí)光亮劑則用低級(jí)脂肪醛。
1987年,0paska又提出鹵代苯甲醛、二或三烷氧基苯甲醛也可作為初級(jí)光亮劑。
1989年McGean-Rohc0公司的Bokisa在US4885064中提出取代a一炔醇類(a-Acetylenic alcoh01) ,
Rl、R2=H,烷基;R3=H,烷基,
可做電鍍錫鉛的光亮劑。
1989年LeaRonal公司在EP319997中提出在高速電鍍生產(chǎn)線上電鍍錫鉛合金的專利,用芳基酚聚氧乙烯聚氧丙烯低泡表面活性劑做分散劑。
1991年該公司又在EP 455166中增加酚類和氫醌做高速鍍錫鉛液二價(jià)錫的穩(wěn)定劑,使鍍液具有高速、穩(wěn)定、低泡等特點(diǎn)。
1992年Kroll在美國(guó)專利US 5110423中提出用芳基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚做潤(rùn)濕劑,用脂肪二醛或可釋放出二醛的取代二氫吡喃、取代二氫呋喃、取代四氫呋喃、羥基磺酸鹽做低揮發(fā)性光亮劑。
2001年美國(guó)Lucent Fechnologies Inc.公司在美國(guó)專利US6267863中提出用0P-10、酚酞、氯苯甲醛和甲基丙烯酸做電鍍光亮劑。由于從2004年以后全世界將陸續(xù)禁止使用鉛,因此電鍍錫鉛合金將改為電鍍純錫或其他無害的錫合金,如錫銅、錫鉍、錫銀等合金。因此從2000年以后,電鍍錫鉛的研究與開發(fā)已基本處于停頓的狀態(tài)。










