CS257540B1

CS257540B1 - Forming and leveling additive for galvanic nickel bath

Info

Publication number: CS257540B1
Application number: CS815086A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Dostal; Zbynek Kuhnl; Milos Novotny; Zavis Cyrus; Leos Beran; Miroslava Hroudova; Jiri Zaruba
Original assignee: Jaroslav Dostal; Zbynek Kuhnl; Milos Novotny; Zavis Cyrus; Leos Beran; Miroslava Hroudova; Jiri Zaruba
Priority date: 1986-11-11
Filing date: 1986-11-11
Publication date: 1988-05-16

Abstract

Pro zlepšení mechanických vlastností niklových galvanických povlaků se řeší složení komplexní leskut^vorné a vyrovnávací přísady do niklovací lázně. Přísada obsahuje acetylenickoalifatický alkohol, substituovaný aminoacetylén, alifatickou nenasycenou sulfokyselinu a/nebo její alkalickou sůl a rozpouštědlo.To improve the mechanical properties of nickel galvanic coatings, the composition of a complex gloss-forming and leveling additive to the nickel plating bath is addressed. The additive contains an acetylenic aliphatic alcohol, a substituted aminoacetylene, an aliphatic unsaturated sulfonic acid and/or its alkaline salt and a solvent.

Description

Vynález se týká leskutvorné a vyrovnávací přísady pro galvanickou niklovací lázeň, sloužící k vylučování lesklých niklových povlaků.The invention relates to a gloss-forming and leveling additive for a galvanic nickel plating bath, used to deposit shiny nickel coatings.

Do galvanických niklovacích lázní, obsahujících síran nikelnatý, chlorid nikelnatý a kyselinu boritou, se přidávají jako leskutvorné a vyrovnávací přísady organické látky různého typu. Jako primární leskutvorné přísada je známý zejména o-toluensulfimid a naftalensulfonové kyseliny. Pro získání zrcadlově lesklých povlaků se přidávají ještě sekundární leskutvorné přísady, například deriváty kumarinu nebo acetylenické alkoholy, ethery a aminy (například US patenty č. 3 515 652, 3 506 548, 3 546 081, DOS 1 953 707, DAS 1 496 955).Various organic substances are added to electroplating nickel baths containing nickel sulfate, nickel chloride and boric acid as brighteners and leveling agents. The primary brighteners are o-toluene sulfimide and naphthalene sulfonic acids. Secondary brighteners are added to obtain mirror-like coatings, for example, coumarin derivatives or acetylenic alcohols, ethers and amines (for example, US patents No. 3,515,652, 3,506,548, 3,546,081, DOS 1,953,707, DAS 1,496,955).

Nevýhodou dosud známých leskutvorných přísad je, že pro získání vysokého lesku a vyrovnávací schopnosti je nutná jejich vysoká koncentrace v lázni. Leskutvorné přísady a jejich rozkladné produkty se při elektrolýze zabudovávají do povlaku a zvyšují v něm obsah uhlíku a síry, což má za následek zhoršení korozní odolnosti povlaku, zvýšení jeho tvrdosti, křehkosti a vnitřního pnutí. Vyloučené povlaky mají nevyhovující mechanické vlastnosti a jsou náchylné k praskání v průběhu použití výrobků jimi opatřených.The disadvantage of the previously known gloss-forming additives is that their high concentration in the bath is necessary to obtain high gloss and leveling ability. Gloss-forming additives and their decomposition products are incorporated into the coating during electrolysis and increase the carbon and sulfur content therein, which results in a deterioration of the corrosion resistance of the coating, an increase in its hardness, brittleness and internal stress. The precipitated coatings have unsatisfactory mechanical properties and are prone to cracking during the use of products coated with them.

Nevýhody známých přísad do značné míry odstraňuje leskutvorná a vyrovnávací přísada pro galvanickou niklovací lázeň podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že přísada obsahuje od 10 do 30 % hmot. acetylenického alifatického alkoholu s 3 až 8 atomy uhlíku v alifatickém řetězci, například propargylalkoholu, od 0,5 do 2 % hmot. substituovaného aminoacetylénu s acetylenickým řetězcem s 2 až 4 atomy uhlíku, například diethylaminopropinu, od 40 do 70 % hmot. alifatické nenasycené sulfokyseliny s 2 áž 8 atomy uhlíku a/nebo její alkalické soli, například alkylsulfonanu sodného, a od 5 do 40 % hmot. rozpouštědla, například ve vodě rozpustného alifatického alkoholu nebo vody.The disadvantages of known additives are largely eliminated by the gloss-forming and leveling additive for the electroplating nickel bath according to the invention, the essence of which is that the additive contains from 10 to 30% by weight of an acetylenic aliphatic alcohol with 3 to 8 carbon atoms in the aliphatic chain, for example propargyl alcohol, from 0.5 to 2% by weight of a substituted aminoacetylene with an acetylenic chain with 2 to 4 carbon atoms, for example diethylaminopropyne, from 40 to 70% by weight of an aliphatic unsaturated sulfonic acid with 2 to 8 carbon atoms and/or its alkali salt, for example sodium alkyl sulfonate, and from 5 to 40% by weight of a solvent, for example a water-soluble aliphatic alcohol or water.

Přísada podle vynálezu se přidává do niklovací lázně v množství 0,5 až 2 g na 1 litr lázně. Při této celkově nízké koncentraci přísadových látek se jejich vhodnou kombinací a synergickým účinkem dosáhne vysokého stupně lesku a vyrovnávací schopnosti, takže vyloučené povlaky mají tažnost v rozmezí 8-15 % a nízké vnitřní pnutí. Jejich korozní odolnost je proto vyšší než u povlaků vyloučených s použitím známých leskutvorných přísad, nebot v důsledku vyhovujících mechanických vlastností nejsou povlaky náchylné k praskání.The additive according to the invention is added to the nickel plating bath in an amount of 0.5 to 2 g per 1 liter of bath. At this overall low concentration of additives, their appropriate combination and synergistic effect achieves a high degree of gloss and leveling ability, so that the deposited coatings have an elongation in the range of 8-15% and low internal stress. Their corrosion resistance is therefore higher than that of coatings deposited using known gloss-forming additives, since due to the satisfactory mechanical properties the coatings are not susceptible to cracking.

Vynález je v dalším blíže vysvětlen na příkladech jeho možného konkrétního provedení.The invention is explained in more detail below with examples of its possible specific embodiment.

Příklad 1Example 1

propargylalkohol propargyl alcohol 30 30 % % hmot mass diethylaminopropin diethylaminopropyne 2 2 % % hmot mass kyselina ethinsulfonová ethynesulfonic acid 60 60 % % hmot mass ethanol ethanol 8 8 % % hmot mass

Tato přísada byla přidána v množství 0,5 g na 1 litr do niklovací lázně o složení:This additive was added in an amount of 0.5 g per 1 liter to a nickel plating bath with the following composition:

níso₄ . low ₄ . • ⁷ «2° • ⁷ «2° 100 100 g · g · . I’¹ . I' ¹ níci₂ . ₂ . . 6 H₂O . 6 H ₂ O 200 200 g · g · . I’¹-1 . I' ¹ -1 ^H3^BO3 ^H 3 ^BO 3 35 35 g - g - , 1 ¹ -1 , 1 ¹ -1 o-toluensulfimid o-toluenesulfimide 1 1 g g . 1 ¹ . 1 ¹

V lázni byly pokovovány vzorky pro stanovení vlastností vyloučeného niklového povlaku. Jejich 2 zkouškami bylo zjištěno, že vyloučený povlak při proudové hustotě 5 A/dm má vyrovnávací schop nost 60 % a vnitřní pnutí při tlouštce 20 /im je 20 MPa.Samples were plated in the bath to determine the properties of the deposited nickel coating. Their 2 tests showed that the deposited coating at a current density of 5 A/dm has a leveling capacity of 60% and the internal stress at a thickness of 20 /im is 20 MPa.

Příklad 2Example 2

2-butin-l,4-diol 2-butyne-1,4-diol 10 ?. 10 ?. hmot. mass dimethylaminopropin dimethylaminopropyne 1 % 1% hmot. mass kyselina propinsulfonová propynesulfonic acid 20 % 20% hmot. mass allylsulfonan sodný sodium allyl sulfonate 50 % 50% hmot. mass voda water 19 % 19% hmot. mass Tato přísada byla přidána v This ingredient was added in množství quantity 1 ,5 g 1.5 grams NiSO₄ . 7 H₂O NiSO ₄ . 7 H ₂ O 300 g 300g . i-¹ . i- ¹ NíC1₂ . 6 H₂O NiC1 ₂ . 6 H ₂ O 60 g 60g h₃b°₃ h ₃ b° ₃ 40 g 40g . 1-' . 1-' sacharin saccharin i g i g . I^-1 . I ^-1

litr do galvanické niklovací lázně o složení:liter for electroplating nickel bath with the following composition:

Pokovené vzorky z této lázně byly podrobeny zkouškám mechanických vlastností, které přinesly tyto výsledky: tloušťka povlaku = 20 /im, vnitřní pnutí ·-= 30 MPa, vyrovnávací schopnost = 65 %.The plated samples from this bath were subjected to mechanical property tests, which yielded the following results: coating thickness = 20 µm, internal stress ·-= 30 MPa, leveling ability = 65%.

Povlaky byly vylučovány při proudové hustotě 5 A/dm .The coatings were deposited at a current density of 5 A/dm.

Vynález zejména tam, vyrovnávací je možno využívat při galvanickém niklování jak hromadném, tak i na závěsech, kde se požaduje nízké vnitřní pnutí a vysoká tažnost povlaku při současně vysoké schopnosti.The invention can be used in galvanic nickel plating, both in bulk and on hangers, where low internal stress and high ductility of the coating are required, while simultaneously having high capacity.

Claims

Gloss-forming and leveling additive for a nickel-plating bath characterized in that it contains from 10 to 30 wt. % of an acetylenic aliphatic alcohol having from 3 to 8 carbon atoms in the aliphatic chain, for example propargyl alcohol, from 0.5 to 2 wt. % of substituted C 2 -C 4 acetylene chain, for example diethylaminopropin, from 40 to 70 wt. % aliphatic unsaturated sulfo acids having 2 to 8 carbon atoms and / or alkali salts thereof, for example sodium allylsulfonate, and from 5 to 40 wt. solvents, for example water-soluble aliphatic alcohol or water.