Раствор химического меднения

 

Изобретение касается химического меднения и может быть использовано при металлизации химического волокна . Цель изобретения - повышение стабильности раствора за счет предотвращения протекания реакции Канниццаро. Раствор содержит 17-30 г/л сульфата меди, 40-60 г/л калий-натрий виннокислого, 12-30 г/л гидрооксида натрия, 20-60 г/л формальдегида и 1,2-2,0 моль/л многоатомного спирта, например пентаэритрита, глицерина, этиленгликоля. Раствор может также содержать и целевые добавки, такие, как диэтилдитиокарбамат, сульфат никеля , карбонат натрия. Введение в раствор многоатомного спирта почти полностью предотвращает протекание реакции Канниццаро, что обеспечивает стабильность раствора и производительв ный расход формальдегида. Зз.п. ф-лы, 6 табл. 00 1С

ССЮЭ ССВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 23 С 18/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3734908/22-02 (22) 28.04.84 (46) 23.05.87. Бюл. № 19 (71) Московский текстильный институт им. А.Н. Косыгина и Научно-производственное объединение "Химволокно" (72) Н.А. Коротченко, Г.К. Юрченко, Л.И, Козлова, Т.А. Бирюкова, С.В.Петров, В.И. фролов, А.А. Никитин и О.А. Соснова (53) 621.793.3:669.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 664377, кл. С 23 С 18/40, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1060702, кл. С 23 С 18/40, 1982. (54) РАСТВОР ХИМИЧЕСКОГО МЕДНЕНИЯ (57) Изобретение касается химического меднения и может быть использова-. но при металлизации химического во„.SU„„1312119 А1 локна. Цель изобретения — повышение стабильности раствора за счет предотвращения протекания реакции Канниццаро. Раствор содержит 17-30 г/л сульфата меди, 40-60 г/л калий-натрий виннокислого, 12-30 г/л гидрооксида натрия, 20-60 г/л формальдегида и

1,2-2,0 моль/л многоатомного спирта, например пентаэритрита, глицерина, этиленгликоля. Раствор может также содержать и целевые добавки, такие, как диэтилдитиокарбамат, сульфат никеля, карбонат натрия. Введение в раствор многоатомного спирта почти полностью предотвращает протекание реакции Канниццаро, что обеспечивает стабильность раствора и производитель- 3 ный расход Аормальдегида. 3 з.п. ф-лы, 6 табл. ный), мл 20

Гидроксид натрия 20 20

Сульфат никеля 4

Карбонат натрия 1.,5

Диэтилдитиокарбамат 0,01

Пентаэритрит 16 (0,12 моль/л)

Пример 2. Полиакрилонитрильное волокно после соответствующей предварительной подготовки меднят в растворе, содержащем, г/л:

Сульфат меди (II) 30 30

К-Na виннокислый 60

Формальдегид (40%ный), мл 20

Гидроксид натрия 30

Целевые добавки: 35 сульфат никеля карбонат натрия диэтилдитиокарба4

1,5 мат 0,01

Глицерин, мл 20 (0,27 моль/л)

Пример 3. Полиакрилонитрильное волокно после соответствующей предварительной подготовки меднят в растворе, содержащем, г/л:

Сульфат меди (II) 30

К-Na виннокислый 60

Формальдегид (40%ный), мл 20

Гидроксид натрия 20

Целевые добавки: сульфат никеля 4 карбонат натрия 1,5 диэтилдитиокарба50 мат 0,01 55

Этиленгликоль, мл 112 (2,0 моль/л)

П -р и м е р 4 (известньхй). Полиэфирное волокно после соответствую1 131211

Изобретение относится к области химического меднения и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется металлизация диэлектрических поверхностей, в частности может быть использовано для металлизации химических волокон.

Цель изобретения — повышение стабильности раствора за счет предотвращения протекания реакции Канниц- 10 царо.

Пример 1. Полиакрилонитрильное волокно после соответствующей предварительной подготовки меднят в растворе, содержащем, г/л: 15

Сульфат меди (Щ 30

К-Na виннокислый 60

Формальдегир (40%23,25

Волокно меднят в ванне указанного состава в течение 3.мин, что достаточно для покрытия волокна ровным слоем меди необходимой толщины, После этого в ту же ванну погружают следующий образец волокна. Ванна меднения работает длительное время, после чего ее корректируют до начальной концентрации (табл. 2). Изменяющиеся концентрапии СххБО и СН О опреде2 ляют каждые 3 мин (в та.бл. 1-6 точки приведены через одну). Скорость осаждения меди определяют по массе осадка меди, осажденного на образец за

3 мин, к массе исходного образца.

Как видно из табл. 1-6, на протяжении

9 2 щей предварительной подготовки меднят в растворе, содержащем, г/л:

Сульфат меди (II) 16

Калий-натрий винно— кислый 40

Гидрооксид натрия 15

Формальде гид (40%ный ) мл 20

Диэ тилдитиок ар 6 аMAT 0,05

ECo(О„;,„ ) Thi0 )„ 0,О05

Пример 5 (известный). Полиакрилонитрильное волокно после соответствующей предварительной подготовки меднят в растворе„ содержащем, г/л:

Сульфат меди (II)

К-Na виннокислый

Формальдегид (40%ный), мл 40

Гидроксид натрия 20

Днэтилдитиокарбамат 0,01

Зтанол, моль

Пример 6 (известный). Полиэфирное волокно — лавсан после соответствующей предварительной подготовки меднят B растворе,,содержащем, г/л:

Сульфат меди (Т1) 23,50

К-Ыа виннокислый 5090

Формальдегид (40%ный), мл 40

Гидроксид натрия 20

Диэтилдитиокарбамат 0,01

Пропанол, моль 1,5

Относительный расход формальдегида и скорость осаждения меди соответственно приведены в табл. -4; относительный расход формальдегида при добавлении в ванну меднения этанола и пропанола соответственно— в табл. 5 и 6.

19 4

Формула из обретения

l ° Раствор химического меднения, содержащий сульфат меди, калий-натpHA BHHHoKHcJIblH> гидроксид натрия, формальдегид и воду, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повьппения стабильности раствора за счет предотвращения протекания реакции

Канниццаро, он дополнительно содержит многоатомный спирт при следующем соотношении компонентов:

Сульфат меди, г 17-30

Калий-натрий виннокислый, г 40-60

Гидроксид натрия,г 12-30

Формальдегид, мл 20-60

Многоатомкый спирт, моль О,!2-2,0

Вода, л До 1

2. Раствор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он в качестве многоатомкого спирта содержит пектаэритрит 0,12-0,2 моль/л.

3. Раствор по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что он в качестве многоатомного спирта содержит глицерин 0,2-0,3 моль/л.

4. Раствор по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что он и качестве многоатомного спирта содержит этиленгликоль 1,2-2,0 моль/л.

Таблица 1

Скорость осаждения меди, c,î "/ш !юлок.

Продолжительность работы ванны медкеаС, моль

СиВоа

Ссн,о Ссн р

4 С1;аБо.! мл/л моль/л СиБО С!1 г/л моль /л

0,12

0,666

27,50 0,11

25,50 0,102

23,75 0,095

21,50 0,086

20,00 0,08

0 01 0,026 2,63!

9,2

0,64

18,69 0,623 0,008 0,017 2,14

18,09 0,603 0,007 0,020 2,85

17,49 0,583 0,009 0,020 2,25

16,95 0,565 0,006 0,018 3,02

16,41 0,547 0,006 0,018 2,94

16,02 0,534 0,005 0,0!3 2,60

2!

18,50 0,074

17,25 0,069

15,50 0,062

14,50 0,058

l5,5?

15 3

0,519

0,510

0,007 0,015 2,10

0,004 0,009 2,33

3 3121 всего времени работы ванна оставалась практически постоянной, Данные табл. 1-3 показывают, что относительный расход формальдегида в реакции составляет в среднем при до5 бавлении пентаэритрита 2,54, при добавлении глицерина 2,02, при добавлении этиленгликоля 2, 52 моль на моль

CuS0, в то время как теоретический расход формальдегида на прямую реакцию 2,0. Следовательно, формальдегид полностью или почти пблностью расходуется на прямую реакцию, что позволяет свести до нуля его непроизводительный -расход и уменьшить количество !5 токсичного метанола, выделяющегося в ванну меднения при расходовании .формальдегида на побочную реакцию

Канниццаро, Для доказательства избирательности действия многоатомных спиртов на снижение расхода формальдегида в побочной реакции Канниццаро в табл. 5 и 6 приведены данные по расходу формальдегида при добавлении в раствор меднения этанола и пропанола. Как видно из табл. 5 и 6, суммарный расход формальдегида на основную и побочную реакции значительно вьппе, что говорит об интенсивном протекании побочной реакции.

0,02627

0,02852

0,02386

0,02129

0,02371

0,0!892

О, 02609

0,02614

0,0!670

1312119

Таблица 2

Скорость осаждения меди, Со Волокнн

Дщ /m

Продолжит ельность работы ванны меднения, мнн

ДС,моль

Сенцо

Ccuso 1 С И

Свищ моль/л мл/л г/моль моль/л сн о

CuS0+

30,01 0,120 20,00 0,667

26,50 0,106 19,17 0,639 0,014 0,0283 2,02 0,02412

22,25 0,089 17,97 0,599 0,017 0,040 2,35 0,02247

19,75 0,079 17,49 0,583 0,010 0,016 1,60 0,02862

21

16,50 0,066 16,62 0,554 0,013 0,029 2,23

0,02607

0,03106

13,75 0,055 15,96 0,532 0,011 0,022 2,00

11,25 0,045 15,33 0,511 0,010 0,021 2,10 0,03338

8,50 0,034 14,58 0,486 0,011 0,025 2,27 0,03330

6,75 0,027 14,19 0,473 0,007 0,013 1,85 0,03339

5,75 0,023 13,98 0,466 0,004 0,007 1,75 0,02620

Укрепление ванны

О (57)

3 (60) 30,00 0,120

26,50 0,106

9(66) 23,00

0,092

15(72)

21(78)

27(84)

33(90)

39(96)

45 (102)

51(108) 19,50 0,078

17,25 0,069

14,50 0,058

11,50 0,046

8,50 0,034

7,00 0,028

5,50 0,022

20,00 0,667

19,17 0,639 0,014 0,028 2,01 0,03211

18,24 0,608 0,014 0,031 2,21 0,03314

17,58 0,586 0,014 0,022 1,57 0,02918.

l7,0I 0,567 0,009 0,019 2,11 0,02525

16,26 0,542 0,011 0,025 2,27 0,02780

15,48 0,516 0,012 0,026 2„17 0,03196

14,73 0,491 0,012 0,025 2,08 0,0330i

14 37 0 479 0,006 0,012 2 00 0,03284

14,04 0,468 0,006 0,011 1,83 0,02416

1312119

Т а б л и ц а 3

Продолжитель ность работы ванны меднения мин

Со SO4 Смоль

СН2О ССН О

Скорость осаждения меди, в / щлокна моль/л г/л моль/л

Си$04 СН О

СОЯ04

30,0

0,12

0,106

0,094

26,5

23,5

21,75 0,087

20,50 0,082 2) ЗЗ

)4,25

0,057

Таблица 4

Продолжитель- СC SO4 ность ванны меднения, г/л

MBH

СНБО

ДС,моль )С Си О

Си &04 моль/л мг/л моль/л Cu$04 СН О

0,064 20,0 0,667

20

6,00 0,024 - 14,88 0,496 0,011 0,047 4,27

3,50 0,014

19,0 0,076

18,25 0,073 .!6,75 0,067

15,50 0,062

12,75 0,051

10,50 0,042

8,75 0,035

20,0 0,666

18,78 0,626 .0,014 0,0396.2,83 0,02035

18,0 0,600 0,012 0,026 . 2,21 0,03578

17,58 0,586 0,007 0,014 1,97 0,04050

17,22 0,574 0,005 0,012 2,46 0,03443

16,74 0,558 0,006. 0,016 2,66 0,02142

16,47 0,549 0,003 0,009 3,0 0,01479

16,02 0,534 0,006 0,015 2,48 0,02153

15,66 0,522 0,005 0,012 2,35 0,01435

15,24 0,508 0,005 0,014 2,72 0,02525

)8,36 0,6)2 0,013 0,055 4,23

17,25 0,575 0,009 0,037 4,)l

16,29 0,543 0,007 0,032 4,57

13,56 0,452 0,010 0,044 4,40

1312119

Таблица 5

Продолжительность работы ванны медне-. ния, мин

С0504

ССндО

dCi моль г/л моль/л моль/л CuSO< мл/л

Сн О

ДСCO504

23125 0,093

19,50 0,078

40,00 1,333

0,065

16,25

14,25 0,057

l2,00 0,048

l0 25 0 041

9,25 Ор 037

8,25 0,033

Таблица 6

Продолжительность работы ванны меднения, мин

Си SO,1

ССН,O

dC снбо

4сси 504 г/л моль/л мл/л моль/л

СиБО СН О

23,50 0,094

19,75 0,079

1,333

38,25 1,275 0,015 0,058 3,86

16,50 0,066 36,78 1,226 0,013 0Ä049 3,77

42

66

90

Составитель P . Ухлинова

Редактор Н. Гунько Техред M. Ходанич Корректор И. Эрдейи

Заказ 1937/25 Тираж 937 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

14,75 0,059

12,25 0,049

10,00 0,040

9,00 0,036

8,00 0,032

38,31 1,277 0,015 0,056 3,73

Э6,78 1,226 0,013 0,051 3,92

35,94 1,198 0,007 0,028 4,00

34,89 1,163 0,009 0,035 3,88

34,08 1,136 0,007 0,027 3,85

33,57 1,119 0,004 0,017 4,25

33,12 1,104 0,004 0,015 3,75

35,88 1,196 0,007 0,.030 4,29

34,71 1,157 0,010 0,039 3,90

33,48 1,116 0,009 0,041 4,56

33,00 1,100 0,004 0,016 4,0

32,52 1,084 0,004 0,016 4,0