Электролит блестящего цинкования

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

А1 (5D 4 С 25 D 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

30-240

0,05-0,5 щелочного металла

Карбонильное соединение

Карбоксильное соединение

Барная кислота

Указанное поверхностно-активное

О, 5-10,0

15- 30

5-30 вещество

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3575154/23-05 (22) 13.04.83 (46) 23.05.86. Бюл. 19 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт химии и химической технологии АН ЛитССР и Ордена Трудового

Красного Знамени всесоюзный научноисследовательский институт синтетических смол (72) С.С.Якобсон, П.-P.Ï.ltîáðîâîëüñкис, Л.С.Гринцявичене, Г.И.Самас, Г.А.Гладковский, E.В.Рыженкова и А.Б.Комарова (53) 541.135(088.8) (56) Патент США Y- 3 101374, кл, 260-584, опублик. 1977.

Патент ФРГ 1(- 2348942, кл. С 25 D 3/22, опублик. 1974. (54)(57) ЭЛЕКТРОЛИТ БЛЕСТЯЩЕГО ЦИНКОВАНИЯ, включающий соль цинка, соль алюминия или щелочного металла, кар.бонильное соединение, карбоксильное соединение и поверхностно-активное вещество — сополимер окиси этилена и окиси пропилена, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона плотностей тока и уменьшения вспениваемости, в качестве поверхностно-активного вещества он содержит сополимер окиси этилена и окиси пропилена с мол.массой 25004800, состоящий из блока окиси пропилена и статической части сополимера с содержанием оксипропильных звеньев

2-4,95 мол.7., и дополнительно включает борную кислоту при следующем соотношении компонентов, г/л Н О:

Соль цинка 20-200

Соль аммония или

12327

Изобретение относится к гальванотехнике, а именно к электролиту блестящего цинкования, и может быть использовано в автомобильной, приборостроительной и радиотехнической промыгпленности.

Цель изобретения — расширение диапазона плотностей тока и уменьшение нспениваемости электролита.

В качестве соли цинка раствор со- !О держит хлорид, сульфат, сульфамат или ацетат цинка.

В качестве солей щелочного металла или аммония используют хлорид или сульфат аммония, калия или натрия, а в качестве карбонильных соединений— бенэальацетон, h -метоксибенэальацетон, е -хлорбензальацетон, г., и или О-.оксибензальацетон, и -этилбензальацетон, 2,4-диоксибензальацетон.

Наиболее эффективными карбоксильными соединениями являются бензойная, салициловая, фталиевая и фенилуксусная кислоты. 25

Кислотность электролита блестящего цинкования 3,5-5,8 (рН 4,5-5,5 оптимально)..

Процесс цинкования проводят при

15-30 С, рабочая t = 18-25 С, 1

= 0,1-10,0 А/дм при интенсивном воздушном перемешивании.

Поверхностно-активное вещество— сополимер окиси этилена и окиси пропилена получают следующим образом..

Ф

К соединению с несколькими активными атомами водорода, например к полиатомному спирту, в присутствии основных катализаторов, таких как

КОН, NaOH, третичные амины, прибавляют сначала окись пропилена, затем . смесь окисей этилена и пропилена, содержащую 2-4,95 мас,% окиси пропилена от массы суммы окисей. Окись пропилена и смесь окисей прибавляют при 80— ф)

150 С и давлении до 6 атм с одновременным отводом тепла реакции.

Электролит блестящего цинкования готовят следующим образом .

В отдельной емкости при 50-60 С растворяют хлорид калия или аммония, борную кислоту и соль цинка, например хлорид цинка, Полученный раствор отфильтровывают и при воздушном перемешивании вводят сополимер. Карбонильное соединение растворяют в метаноле или этаноле после чего при сильном воздушном неремешивании вводят в

2,5

300 и пропилена при со" отношении 10:1 385

Уксусная кислота 2,1

Молекулярная масса полученного сополимера 2500, суммарное содержание оксипропильных звеньев 50%, молекулярная масса блока окиси пропилена в расчете на гидроксильную группу стартового вещества 540, доля оксипропильных звеньев в статической части

4,95%.

Характеристика строения других сополимеров, полученных аналогичным способом (примеры 2-6), приведена в табл„ 1; склонность полученных сополимеров к пенообразованию и их солюбилизирующая способность — в табл. 2; примеры электролитов — в табл. 3; режимы работы — в табл. 4.

Таким образом, покрытия, полученные из электролита, имеют степень блеска 73-88% выравнивающий эффект при 5,0 А/дм достигает 72%, выход по току мало зависит от плотности тока и изменяется от 99 до 90% при изменении i„ îò 1 0 до 10,0 А/дм, что обеспечивает выс6кую скорость осажде07 2 электролит. Карбоксильное соединение предварительно переводят в натриевую соль, для чего добавляют эквивалентное количество едкого натра, а затем полученную соль при сильном воздушном перемешивании вводят в электролит.

Из приготовленного таким образом электролита осаждаются блестящие цинковые покрытия, предварительной проработки электролита не требуется.

Пример 1. Получение сополимера окиси этилена и окиси пропилена.

В автоклав из нержавеющей стали объемом 1 л, снабженный перемешивающим устройством, загружают стартовое вещество -пропиленгликоль, катализатор — КОН и при 120+5 С постепенно подагот окись пропилена под давлением до 4-6 атм. После добавления всего количества окиси пропилена и вступления ее в реакцию подают смесь окисей пропилена и этилена при тех же условиях. Катализатор нейтрализуют уксусной кислотой.

Загрузка на одну операцию составляет, r:

Пропиленгликоль 15,0

КОН (85% основного вещества)

Окись пропилена

Смесь окисей этилена

1232707 ния, которая при оптимальной плотнос. ти тока 5,5 А/дм составляет

1,4 мкм/мин.

Применение сополимера предлагаемого строения в качестве ПАВ вместо известных блоксополимеров в электролите блестящего цинкования (пример 6) позволяет вводить требуемое количество основных блескообразователей, т.е, карбонильного и карбоксильного соеди- б нений и использовать воздушное перемешивание благодаря пониженной склонности такого электролита к пенообразованию. Предлагаемый электролит позволяет получить блестящие покрытия в 15 широком диапазоне плотностей тока.

При этом облегчается обработка сточных вод вследствие отсутствия вспенивающих веществ, что улучшает извлеТаблица 1

Пример

Стартовое вещество

Молекулярная масса сополи- блока мера окиси пропилена в сополимере в статической части

540

4,95

То же

2500

580

2500

600

2500

450

5 Глицерин

4800

550

3,5

6 Ксилит

2800

300

4,95

Т аб лица 2

Период

Растворимость бенэальацетона в 1,57.-ном водном растворе сополимера, г/л

Пример

Начальная кратность полураспада, мин пены

0,3

5 0

0,30

0,33

4,5

5,5

0 35

12,5

5,6

4,7

2,0

0,12

1 Пропиленгликоль 2500 чение цинка и других тяжелых металлов, а также .их обработку при обезвреживании.

Корректировка электролита производится блескообразователями после пропускания через раствор 3-4 А ч/л электролита.

Иэ электролита хорошо покрываются детали из обычной углеродистой термообработанной стали, а также чугун и литье. Высокая рассеивающая и кроющая способности электролита позволяют покрывать сложнопрофилированные детали.

Электролит пригоден для цинкования в стационарных ваннах, полуавтоматах и автоматических установках на подвесках и насыпью.

Содержание оксипропильных звеньев

1232707

Пнoäîëæåíèå табл.2

5,8

0,31

3,0

0,2б

3,5

5 0

Таблица 3

Содеркание компонентов, г/л по примеру

Компоненты звестному контрольный браэец) предлагаемому

Соль цинка хлорид цинка 100 - 20

100 70 100 сульфат цинка

200

170 200 хлорид калия 150 240 хлорид аммония

200

20 30

20 20

Борная кислота 15 15

Сополимер окисей этилена и пропилена

14

5 0

Соль щелочного металла или аммония децилоксидифенилдисульфоновой кислоты соль натрия полипропиленгликоль (400) по примеру (табл. 1) 9 10 11 12

1232707

Компоненты

15;О

30,0 . бензоат нат9,0 рия бензойная кислота фенилуксусная кислота

10,0 салициловая кислота

5 0

Карбонильное соединение

0,05

0,5

0,2

0,1

О, 2

Карбоксильное соединение бензальацетон 0,15

2, 4-диск сибензальацетон и-хлорбензальацетон

Продолжение табл 3 компонентов, г/л по примеру

0 5 5 0 — 5 0

1232707

Таблица 4

Характеристики

Показатели

3 1(0, 1-1,5 8 10 5 6 для барабанов) Степень блеска, 7.

Начальная кратность пены

5,5 6,5 5,0 5,5

5,6 5,0

Период полураспада, мин

4,5 4,0 3,5 4,5

16,5 0,3

" Сравнение с примерами 5-8, так как по известному способу электролиз в барабан не осуществим.

Составитель В. Чупов

Редактор Н. Гунько Техред М.,Ходанич Корректор Е. Рошко

Заказ 2739/28

Тираж 615

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4

Средняя катодная плотность тока, AIäM

Кислотность, рН

Температура, С

5,0 3,5

20 15

65 73

58 50 50 50

30 20 20 20

85 82 83 88