表面活性劑與電鍍

1

表面活性劑工業(yè)是由油脂化工和石油化工發(fā)展衍生出的新興化學工業(yè), 屬于精細化工范疇。 表面活性劑工業(yè)與國民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高有著密不可分的重要關(guān)系。 表面活性劑的應用領(lǐng)域十分寬廣且還在不斷擴大。其影響和重要性為人們所矚目。

表面活性劑在稀溶液中, 對不同界面具有吸附、配位、形成膠團和降低表界面張力的特性。 由此產(chǎn)生滲透潤濕、乳化、分散、加溶、泡沫、洗滌等多種功能。利用這些功能于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境和人民生活等方面可得到奇異的效果。產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

表面活性劑在電鍍工業(yè),也有其特殊作用。其效果表現(xiàn)在以下若干方面：

擴寬電鍍液pH值、溫度和電流密度的使用范圍；對電鍍中析出的金屬粒子具有良好的分散性,有利于提高鍍件表面的平滑和光亮度；降低表界面張力有利于對鍍件的潤濕；促進在陰極表面產(chǎn)生的氫氣盡快離脫可防止鍍件產(chǎn)生凹痕和針孔；經(jīng)過表面活性劑清洗的鍍件, 其電鍍效果明顯改善?？梢怨?jié)省耗電量。

據(jù)國外資料介紹，在電鍍行業(yè)中常用表面活性劑有：琥珀酸二辛酯磺酸鈉系列（Aerosol）；脂肪醇硫酸醋鹽系列（Duponol）；支鏈脂肪醇硫酸醋鹽系列（Tergitol）； 烷基芳基磺酸鹽系列（Nacconol）；烷基萘磺酸鹽系列（Alkanol）；烷基芳基酚醚硫酸酯鹽系列（Triton 720）；脂肪醇聚氧乙烯醚系列（Triton NE）；壬基酚聚氧乙烯醚系列（Triton N）。

表面活性劑與電鍍添加劑

2

電鍍是利用電化學原理, 將不易腐蝕的金屬覆蓋于其它金屬表面, 防止其腐蝕達到保護和裝飾的目的。為順利達到電鍍目的, 獲得優(yōu)質(zhì)的光亮鍍件, 通常要在鍍前對鍍件表面油污和銹蝕進行除油除銹處理。在電鍍液中還要加入電鍍添加劑。添加劑可分為絡合劑、整平劑、 除雜劑、光亮劑、表面活性劑等。其中最重要的是表面活性劑和光亮劑。

除油劑

金屬表面常附有油污和其它不潔物, 影響電鍍時金屬離子的沉積, 因此鍍件必須除油、除銹以保證鍍件表面有良好鍍層。動、植物油油污可用堿性液處理除去。機油、潤滑油、凡士林、防銹油等礦物油油污，可用有機溶劑法、化學法和電化學法除油。

潤濕劑

對電鍍用潤濕劑的最基本要求：較好地降低電極與鍍液界面間的界面張力；使鍍液易于在電極表面鋪展以達到均鍍目的；對鍍液要有一定的抗鹽、抗酸堿和抗溫性等。表面活性分子中正疏水基因大小對潤濕力的影響很大。在選定電鍍潤濕劑時，寧可降低潤濕力的要求，也要保證其在鍍液中的穩(wěn)定性。

添加劑

添加劑是指在鍍液中不會明顯改變?nèi)芤旱碾娦再|(zhì)（導電性、平衡電位等）但可以顯著改善鍍層性能的少量物質(zhì)。

電鍍添加劑，如絡合劑、光亮劑、整平機、應力消減劑、鍍層細化劑、除雜劑、抑霧劑、表面活性劑等。它們一般都具有表面活性, 容易吸附于電極溶液的界面。對金屬離子的放 電起一定的阻化作用, 增大陰極極化, 使金屬沉積層結(jié)晶細致, 改善鍍層質(zhì)量。

光亮劑

電鍍過程中，加入添加劑后可得到細致光亮的鍍層。這種添加劑稱為光亮劑。光亮劑可分為以下三類：有明顯表面活性的光亮劑；有表面活性的光亮劑：它有表面活性但不明顯，其溶液不能形成膠團，不能稱為表面活性劑，可稱為表面活性物質(zhì)；無表面活性光亮劑：這類光亮劑，沒有表面活性，但卻是非常重要的光亮劑；

表面活性劑

在電鍍液種類所用表面活性劑有：鍍鋅液用、鍍銅液用、鍍鎳液用、鍍錫液用、鍍鉻液用等

抑霧劑

在電鍍工藝過程中，鍍件事先要經(jīng)酸洗除銹因而產(chǎn)生氫氣。電鍍時還要產(chǎn)生氫和氧。這些氣體逸出是自然夾帶出：酸霧、堿霧、氫霧、鉻霧等有害氣體。它們污染環(huán)境、毒害人體。很多最為經(jīng)濟、有效、可行的治理霧害辦法是采用抑霧劑。

對抑霧劑用表面活性劑的要求：產(chǎn)生的氣泡，膜壁要有一定機械強度、彈性和適當厚度。膜間液體要有一定粘度，經(jīng)得起氣泡/氣泡、氣泡/鍍件間的碰撞。耐酸、耐堿和一定的耐溫性；好的化學穩(wěn)定性。耐氧化、還原和氰根不發(fā)生化學反應；泡沫層保持在20-30min的厚度。過厚會因積聚過多的氫、氧氣，遇火引起爆鳴；