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酸性镀铜光亮剂配方
发布日期：2017-9-11 来源：xiashundong 浏览次数：1407
酸性镀铜工艺适用于作为装饰电镀层的中间镀层，用于电镀各种灯饰、五金工具和日用品，也广泛用于塑料电镀、PCB电镀和电铸等。由于镀液成分简单、成本低、电流效率高、允许电流密度大、沉积速度快、能获得极光亮和整平的镀层，且极具装饰效果而在生产中获得了广泛的应用，特别在装饰性电镀中，采用厚铜薄镍，是应对高价镍时代的有效方法。要达到酸性镀铜良好的效果和充分发挥其长处，关键在于光亮剂。
酸铜光亮剂的开发关键在于中间体的选择和复配。性能优良的光亮剂应具有光亮整平能力强、光亮范围宽、镀层应力小、延展性和韧性好、稳定且分解产物少、工作温度范围宽、不容易产生针孔麻点等特点。
酸性镀铜光亮剂中间体
酸铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂、润湿剂组成。
载体(分散剂)：快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积，整平剂(a)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度。
载体在酸性镀铜电解液中，若单独加入光亮剂，对镀层的光亮效果不显著，还必须加入表面活性剂才能获得光亮和具有一定整平性的镀层。常用的有聚乙二醇、AE（多胺与环氧乙烷加成物）、DAE（脂肪胺与环氧乙烷加成物）、AEO（脂肪胺聚氧乙烯醚）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP系列）等。除作为光亮剂的载体，有些还具有润湿、分散染料、细化晶粒的作用。
光亮剂(降低低电流区电阻,帮助低电流区铜增长)：光亮剂主要成分为有机磺酸盐。常用的有SP（聚二硫二丙烷磺酸钠），它可以单独作为光亮剂使用，也可以和其它含-S-S-键的光亮剂配合使用，如BSP（苯基二硫丙烷磺酸钠）、HP（醇硫基丙烷磺酸钠）、TPS(聚二甲基酰胺基磺酸钠)等。
整平剂（抑制凸出区域的沉积，扩展了光亮剂的控制范围）：整平剂多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料、三苯甲烷染料、聚合硫代染料（碱性黄）、吩嗪类染料等。最佳的吩嗪染料是健拿绿B、健拿黑R，它们具有较高的整平能力和较宽的光亮电镀范围。有的杂环化合物可以明显改善低区的光亮度和填平性能，又称低区光亮剂，如LEVELLER135Cu（聚乙烯亚胺的丙基磺酸盐）、EXP2887（聚酰胺的交链物）、JHP（交联聚酰胺水溶液）、GISS（聚乙烯亚胺烷基化合物）等。
酸性镀铜光亮剂复配方法
染料型酸性镀铜光亮剂一般由开缸剂（Mu）、整平剂（A）、光亮剂（B）组成。
开缸剂（Mu）：开缸剂一般由载体、润湿剂、基础光亮剂、多硫发光材料等组成，载体和润湿剂的比例要多。主要作用是提高镀层的分散能力，防止高中电流区产生树枝状结晶，防止针孔、麻点的产生，还具有平衡整平剂、光亮剂的作用。
整平剂（A）：整平剂一般由染料、低电流区光亮剂、染料分散剂等组成，侧重于填平和低区走位,特别是染料的配比。
光亮剂（B）：光亮剂一般由载体、低区光亮剂和多硫发光材料组成，载体的比例少，多硫发光材料比例多，主要作用是在电流高区产生具有一定光亮度和整平性的镀层，防止电流过大时镀层烧焦。
酸性镀铜光亮剂组成
A：填平兼光泽走位。不足时，整个电流密度区的填平度会下降；过多时，填平度也会下降，尤其是低电流密度区与其它位置的镀层有明显的分界。日常消耗量为50~70ml/KAH。
B： 光亮剂。不足时，镀层易烧焦；过多时，低电位光亮度差。日常消耗量为50~70ml/KAH。 Mu：含润湿剂、酸铜基础光亮剂、载体等。不足时，低电流区走位变差，易起针孔；过量时，容易起雾。日常消耗量为10~30ml/KAH。
工艺配方及操作条件工艺配方及操作条件原料及操作条件 :
覆盖光亮区域试验：采用赫尔槽试验，试片背面绝缘，保持镀液温度25℃，以0.5A、20min打片，整片全光亮，低电流区没有分层、白雾或暗黑现象。
光亮剂使用寿命试验：试验目的是评价光亮剂分解产物对镀液的影响。用赫尔槽连续打片消耗试验。
保持温度25～26℃，以2A、10min进行赫尔槽连续打片，每一片的电镀面均采用280＃砂纸均匀打磨，每槽镀液工作总计30A·H，即90张片,相当于每升镀液连续工作120AH。每打完一片按理论消耗量分别补充添加剂，每10AH进行一次过滤并分析、补充各成分。试验完毕后，观察试片镀层变化情况，从稳定性、清亮度、填平性能、是否起麻砂等方面进行综合评价。
酸铜光亮剂的开发关键在于中间体的选择和复配。性能优良的光亮剂应具有光亮整平能力强、光亮范围宽、镀层应力小、延展性和韧性好、稳定且分解产物少、工作温度范围宽、不容易产生针孔麻点等特点。
酸性镀铜光亮剂中间体
酸铜光亮剂一般由载体、光亮剂、整平剂、润湿剂组成。
载体(分散剂)：快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积，整平剂(a)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度。
载体在酸性镀铜电解液中，若单独加入光亮剂，对镀层的光亮效果不显著，还必须加入表面活性剂才能获得光亮和具有一定整平性的镀层。常用的有聚乙二醇、AE（多胺与环氧乙烷加成物）、DAE（脂肪胺与环氧乙烷加成物）、AEO（脂肪胺聚氧乙烯醚）、辛基酚聚氧乙烯醚（OP系列）等。除作为光亮剂的载体，有些还具有润湿、分散染料、细化晶粒的作用。
光亮剂(降低低电流区电阻,帮助低电流区铜增长)：光亮剂主要成分为有机磺酸盐。常用的有SP（聚二硫二丙烷磺酸钠），它可以单独作为光亮剂使用，也可以和其它含-S-S-键的光亮剂配合使用，如BSP（苯基二硫丙烷磺酸钠）、HP（醇硫基丙烷磺酸钠）、TPS(聚二甲基酰胺基磺酸钠)等。
整平剂（抑制凸出区域的沉积，扩展了光亮剂的控制范围）：整平剂多为杂环化合物和染料。常用的染料有甲基紫、藏花红、噻嗪类染料、三苯甲烷染料、聚合硫代染料（碱性黄）、吩嗪类染料等。最佳的吩嗪染料是健拿绿B、健拿黑R，它们具有较高的整平能力和较宽的光亮电镀范围。有的杂环化合物可以明显改善低区的光亮度和填平性能，又称低区光亮剂，如LEVELLER135Cu（聚乙烯亚胺的丙基磺酸盐）、EXP2887（聚酰胺的交链物）、JHP（交联聚酰胺水溶液）、GISS（聚乙烯亚胺烷基化合物）等。
酸性镀铜光亮剂复配方法
染料型酸性镀铜光亮剂一般由开缸剂（Mu）、整平剂（A）、光亮剂（B）组成。
开缸剂（Mu）：开缸剂一般由载体、润湿剂、基础光亮剂、多硫发光材料等组成，载体和润湿剂的比例要多。主要作用是提高镀层的分散能力，防止高中电流区产生树枝状结晶，防止针孔、麻点的产生，还具有平衡整平剂、光亮剂的作用。
整平剂（A）：整平剂一般由染料、低电流区光亮剂、染料分散剂等组成，侧重于填平和低区走位,特别是染料的配比。
光亮剂（B）：光亮剂一般由载体、低区光亮剂和多硫发光材料组成，载体的比例少，多硫发光材料比例多，主要作用是在电流高区产生具有一定光亮度和整平性的镀层，防止电流过大时镀层烧焦。
酸性镀铜光亮剂组成
A：填平兼光泽走位。不足时，整个电流密度区的填平度会下降；过多时，填平度也会下降，尤其是低电流密度区与其它位置的镀层有明显的分界。日常消耗量为50~70ml/KAH。
B： 光亮剂。不足时，镀层易烧焦；过多时，低电位光亮度差。日常消耗量为50~70ml/KAH。 Mu：含润湿剂、酸铜基础光亮剂、载体等。不足时，低电流区走位变差，易起针孔；过量时，容易起雾。日常消耗量为10~30ml/KAH。
工艺配方及操作条件工艺配方及操作条件原料及操作条件 :
覆盖光亮区域试验：采用赫尔槽试验，试片背面绝缘，保持镀液温度25℃，以0.5A、20min打片，整片全光亮，低电流区没有分层、白雾或暗黑现象。
光亮剂使用寿命试验：试验目的是评价光亮剂分解产物对镀液的影响。用赫尔槽连续打片消耗试验。
保持温度25～26℃，以2A、10min进行赫尔槽连续打片，每一片的电镀面均采用280＃砂纸均匀打磨，每槽镀液工作总计30A·H，即90张片,相当于每升镀液连续工作120AH。每打完一片按理论消耗量分别补充添加剂，每10AH进行一次过滤并分析、补充各成分。试验完毕后，观察试片镀层变化情况，从稳定性、清亮度、填平性能、是否起麻砂等方面进行综合评价。