Водный электролит никелирования

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»> 765404 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 01, 78 (21) 2558502/22-02 („з

С 25 D 3/14 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230980. Бюллетень Мо 35

Дата опубликования описания 250980

f53) Уд) (621 357.7-бб9.248 (088.8 ) Б. Ю. Рирдаускас, В, В. Иозолис, С-N,П.Иокубайтите, A-H.A. Степонавичюс и П-Р.П. Доброволскис (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Энамени институт х и химической технологии AH Литовской ССР. (71) Заявитель (54) ВОДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТ НИКЕЛИРОВАНИЯ

Изобретение относится к электролитическому осаждению металлическихс покрытий и, в частности к области электролитического никелирования.

Известны электролиты блестящего выравнивающего никелирования, содержащие сульфат никеля, хлорид никеля, барную кислоту, формальдегид, сульфосалициловую; кислоту и ацетиленовый или этиленовый диод )1). или сульфат никеля, хлорид никеля, барную кислоту, ацетиленовый диол и этиленовый диол совместно 23 . Эти электролиты обеспечивают хорошее выравнивание, но получаемые из них никелевые покрытия имеют повышенные величины .; хрупкости и внутренних напряжений. Кроме того, осаящение никеля ведется при плотностях тоха, не превышающих 10 А/дм .

Наиболее близким к предлагаемому является электролит для получения блестящих выровненных покрытий, содержащий сульфат и хлорид никеля, 25 барную кислоту, сахарин, стиролсуль" фанат натрия н продукт реакции бутиндиола с гидрокси — или аминозамещенными алифатическими карбоновыми кислотами. Этот электролит позволяет 3Q получать блестящие выравненные и сравнительно пластичные никелевые покрытия в широком интервале плотностей тока P3) а

Однако получаемые покрытия недостаточно эластичны и имеют сравнительна высокие внутренние напряжения.

Цель изобретения — повышение эластичности покрытий и снижение внутренних напряжений.

Цель достигается тем, что в качестве производного бутннднала он содержит метилен- бис †(окси-1-бутин-2-ал-4), а в качестве натриевой сали сульфанавой кислоты аллилсульфонат натрия при следующем соотношении компонентов:

Хлорид никеля, г 150-200

Сульфат никеля, r 80-90

Варная кислота, r 40-45

Сахарин, г 1,5-2,0

Аллнлсульфойат натрия, мл 7" 10

Метилен- b«

-(окси-1-бутин-2-ол-4), мл 1,0-2,5

Вода, л дскб, 1

765404

Указанное отличие позволяет повысить эластичность покрытий и снизить внутренние напряжения.

Режим электролиза: катодная плотность тока 1-20 A/äì, температура

60т5 С и рН= 3,5-4,5, процесс ведут в отсутствии перемешивания сжатым воздухом и при непрерывной фильтрации раствора.

Метилен-Sac -(окси-1-бутин-2-ол-4) в электролите указанного состава значительно увеличивает эластичность и снижает внутренние напряжения получаемых блестящих никелевых покрытий при одновременном высоком выравниВанни в более широком интервале катодных плотностей тока без применения 15 перемешивания сжатым воздухом. В интервале катодных плотностей тока 1-20

A/äM при 60+5 С из предлагаемого электролита осаждаются высокоэластичные ннкелевые покрытия с. блеском 85-90% Щ и выравниванием 76-80%. Скорость осаждения блестящих выровненных никелевых покрытий из предлагаемого электролита составляет, мкм/мин: при 1А/дм .

0,2, при 2,5 A/äì 0,5, при 5 A/äì 1, при 10 A/äì 2 и при 20 A/äM îêîëî 4, а внутренние напряжения покрытий толщиной 12 мкм от + 102 до -210 кг/см .

Количественное содержание этого компонента в составе электролита обусловлено тем, что при концентрациях, 0 меньших 1,0 мл/л снижается степень блеска и выравнивания покрытий, а при увеличении концентрации 72,5 мл/л возрастают внутренние напряжения и уменьшается эластичность покрытий. 35

Метилен- бис †(окси-1-бутик-2-ол-4/ готовят следующим образом, В круглодонную колбу, снабженную механической мешалкой и обратным холодильником, помещают 12,01 r(0,4 r моль) 4g параформа, 17,22 (0,2 r.ìîëü) бутиндиола, 50 мл абсолютного диоксана и

0„5 мл концентрированной НСВ и кипятят 3 ч. После охлаждения до 50-60 С

0 в реакционную смесь постепенно добавляют 100 мл воды, постепенно нагревают до 60 С и поддерживают эту температуру при интенсивном перемешивании в течение 1 ч. После охлаждения до 18-20" С экстрагируют этиловым эфиром. Эфирный слой удаляют, а к водному слою добавляют около 80 мл, воды, доводя до п =1,3570. Получено 200 мл раствора метил- ЬИб -(окси-1-бутин-2-ол-4).

При обычной обработке из водного 5$ раствора выделено 20,21 r чистого продукта. с темп. плавления 41-42 С.

Найдено, %: С 58,70, 58,44, Н 6,61, 6,92, С Н,.О„

Вычислено,%: С 58,69, Н 6,52.

Пример 1. Из электролита, содержащего и t С % 6Н О 200 г/л, Ni S0 THAN.0 80 г/л, Н ВО 45 г/л, сахарин 2 г/л, аллилсульфонат натрия

7,5 мл/л, метилен- бис †(окси-1-бутин-2-ол-4) 1,0 мл/л, при,рН 4, t=65 C без перемешивания электролита сжатым воздухом и с непрерывной его фильтрацией получены зеркально блестящие и выровненные никелевые покрытия, отличающиеся большей эластичностью и меньшими внутренними напряжениями по сравнению с известным.

Выравнивание равно 76-78% во всем инте вале плотностей тока от 1 до 20

A/äì, а блеск 85-90%. Эластичность, выраженная через диаметр стержня, на котором начинается растрескивание покрытий в 20 мкм, осажденных при

1-10 A/äì, соответствует 3 мкм. При более высоких плотностях тока от 10 до 20 А/дм 5-3 мм. Внутренние наЯ пряжения 12 мкм покрытий имеют такие величины кг/см4. при 2 А/дм

+ 102;б А/дм + 80; 10 А/дм -80, 15 A/äÐ-165 . Осаждаемые в этих условиях иа предлагаемого электролита покрытия, не уступая по блеску и выравниванию, превосходят по величинам эластичности и внутренних напряжений осадки из известного электролита.

Пример 2. Иэ электролита по примеру 1, содержащего только 2,5мл/л метилен-бис †(окси-1-бутин-2-ола-4) при тех же условиях электролиза осаждаются зеркально блестящие, выравненные, малонапряженные и эластичные никелевые покрытия. При толщине 25 мкм выравнивание 78-80% во всем интервале 1-20 А/дм. Блеск 852

90%. Эластичность покрытий мм,толщиной 20 мкм при 1-8 A/äì соответГ Р ствует 3, 8-15 А/дм -5ФЗ, 20 A/äì

5. Внутренние напряжения 12 мкм никелевых покрытий мг/см: при 2 А/дм

+110" 6 A/äì +90; 10 А/дм -120, 15 А/дм -210.

Пример 3. Для получения блестящих, выровненных, эластичных и малонапряженйых никелевых покрытий процесс осуществляют в электролите состава й! С 6Н О 200 г/л, М1Щ 7@0

80 г/л, Н ВО 45 г/л, сахарин 2 г/л, аллилсульфонат натрия 7,5 мл/л, метилен- SLtO †(окси-1-бутин-2-ол-4)

1,75 мл/л. Режим электролиза: рН 4, температура 65 С без пер мешивания о и при непрерывной фильтрации электролита. В этих условиях в пределах

1-20 A/äì осаждаются зеркально блестящие и выровненные покрытия. Эависимость эластичности, выраженной через диаметр стержня, на котором начинается растрескивание 20 мкм покрытия, и внутренних напряжений 12мкм никелевых осадков от плотности тока представлена в таблице. Для сравнения приведены также данные, полученные в известном электролите.

765404

1 от 85 от 76 +110

2 до 90 до 80 +110 от 80 до 85 от 68 до 73

2,5 Во

Во

10 " 5

Во

+110 всем всем всем всем интер10 5 интер- интеринтервале

+110 нале вале вале плот-20 плотплотплотностей ностей -100

5-ъ 3 ностей настей

-140

-155

-180

12 тока тока тока тока

20

Составитель Л. Казакова

Ре акто М. Ликовнч Тех ед С.Бе а Ко екто Г. Назарова

Заказ 6907/13 Тирам 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб.

4 5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Такий образом, предлагаемый электролит позволяет получать блестящие выровненные и эластичные никелевые покрытия, которые могут использоваться для,получения декоративно-защитных покрытий в различных отраслях прсмыаленности. 40

Формула изобретения

Водный электролит никелирования для получения блестящих выровненных покрытий, содержащий хлорид и сульфат никеля, борную кислоту, сахарин, натриевую соль сульфоновой кислоты и производное бутиндиола, о т л и- ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эластичности покрытий и снижения внутренних напряжений, в качестве производного бутиндиола и натриевой соли сульфоновой кислоты, он содержит соответственно метилен-6uc -(окси-1-бутин-2-ол-4) и аллил сульфонат натрия при следующем соотношении компонентов:

Хлорид никеля, г 150-200

Сульфат никеля, r 80-90

Борная кислота, r 40-45

Сахарин, r 1,5-2,0

Аллилсульфонат натрия, мл 7"10

Метил- бис — (окси-1-бутик-2-ол-4}, мл 1 0-2,5

Вода, л до 1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 238982, кл. С 25 D .3/16, 1976.

2. Авторское снидетельстно СССР

9. 550464, кл. С 25 0 3/14, 1977.

3. Патент США 9 3306 831, кл. 204-43, 1967.