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表面活性剂及其在电镀中的应用:表面活性剂在电镀中的应用—在镀铜中的应用

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-26  浏览次数:740

镀铜中的应用

(一)在酸性光亮镀铜中的应用

酸性光亮镀铜工艺的市场用量比光亮镀镍约多3倍左右,它是装饰性电镀的主体镀种。由于它的高光亮、高整平以及结晶细致平滑,是优秀的中间镀层,无论钢铁基体、锌合金基体或铝合金基体都少不了它。

欲得到高光亮、高整平性的铜层,关键是要有高性能的酸铜添加剂,最近十余年一直是电镀添加剂市场各商家角逐的焦点。一个优秀的酸铜光亮剂必须具备宽广的光亮电镀密度范围;在高、中、低区不仅都光亮、通透、无任何白雾,而且高、中、低区的整平性都好,关键材料是黑、黄、红三种改性染料和一些化学结构很特殊的表面活性剂。

酸性光亮镀铜的添加剂分为有染料酸铜和无染料酸铜。例如在我国电镀市场销量很大的日本大阪特殊化工株式会社的大和210、Atotech的510等;以及El本EBARA-Udylite的Ubac33,日本千叶、共荣等进口品牌。我国25年前自行研发的M,N宽温度全光亮酸性镀铜以及近年来改进的新产品,如上海诺博公司用于挂镀的2037、用于滚镀的2020都是受客户欢迎的成功例子。此外,美国EPl公司以及德国迪宝化工率先开发的无染料酸铜都已应用于电镀生产。无论有染料酸铜或无染料酸铜都少不了数种特殊表面活性剂。

1.作载体光亮剂

我国20年前在酸铜添加剂中应用OP乳化剂、JU清洗剂、聚乙二醇(Mw=6000)以及脂肪胺与环氧乙烷的加成物。

现代酸性镀铜添加剂中也都使用聚乙二醇、聚丙二醇,不过都认为分子量大一点更好,所以一般Mw=8000~12000。日本一般偏下限值,欧美喜欢用上限值。

国内不少电镀工厂自配酸铜添加剂,将Mw=6000与Mw=20000的聚乙二醇各占一半。这种非离子型表面活性剂与光亮剂联合应用可增加阴极极化作用,改善镀液的分散能力。

2.作为低电流区的光亮剂、整平剂

非离子型表面活性剂癸二胺与环氧乙烷的加成物,加入10mg/L到镀铜液中,可改善低电流区的光亮度和整平性,提高镀液的分散能力。

3.作为酸性光亮铜电沉积过程的晶粒细化剂

例如使用阴离子表面活性剂是低碳异构辛醇与顺丁烯二酸酐加成物的磺化物。

(二)在氰化镀铜中的应用

氰化镀铜溶液温度较高,为降低溶液表面张力、有利氢析出防止针孔,添加剂也常加入阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂。例如选用十八胺与环氧乙烷的加成物,商品代号为ACl815,ACl815的磺酸盐加入氰化铜镀液有降低表面张力,防止针孔,辅助增光的效果。加入壬基酚聚氧乙烯醚(nonyl phenol polyoxy ethylene ether)防止针孔;在高速氰化铜镀液中,添加硬脂酸聚氧乙烯酯(polyoxy ethylene stearate)等非离子型表面活性剂具有优良的光亮作用。

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