[发明专利]纯硫酸盐电镀锡添加剂及其镀液

说明书

技术领域

本发明属于电化学沉积金属及合金技术领域，涉及一种纯硫酸盐电镀锡添加剂及其镀液。

背景技术

电镀锡在板材、线材以及电子电镀中应用广泛，就电镀锡薄钢板(俗称马口铁)而言，它是一种功能性材料，具有强度高、焊接性好、耐腐蚀和无毒性等特点，长期作为食品工业的主要包装材料，并被广泛用于医药、轻工、汽车等行业，是最受欢迎的钢材产品之一。

现行电镀锡工艺大多采用苯酚磺酸(PSA)为主的氟洛斯坦电镀工艺，该工艺的电镀线占世界电镀锡线的65.7％，但是PSA中含毒性很大的酚类化合物，而且产生的废液处理成本也比较高。该镀液极限电流密度低，以致国内机组实际运行速度在175m/min左右(机组设计线速度一般为～600m/min)，生产效率还有很大上升空间。随着市场竞争的白热化，成本和质量往往是企业赖以为生的血脉，甲基磺酸镀液因其绿色环保，与PSA镀液相比有强大竞争力，但由于甲基磺酸成本较高，致使许多生产厂家面临抉择两难，这种背景下，一种廉价稳定的镀锡添加剂及其镀液就显得尤为迫切。纯硫酸盐体系因其体系简单，价格低廉，绿色环保，在上世纪八九十年代也有研究，但终因镀液稳定性差而多以失败告终。近年来，随着精细化学品的进一步开发，对纯硫酸盐电镀锡体系的深入研究，已经克服了相应技术难题。

CN101922026A公开了一种甲基磺酸系亚光纯锡电镀添加剂及其镀液，其添加剂含有对环境不友好的杂环类化合物与胺类化合物，此外该镀液还含有100-150g/L的有机溶剂，在高速运动强对流中有机溶剂迅速挥发，锡泥量控制不佳，镀液极易失效，提高生产成本，也对生产车间环境造成污染。CN1570219公开了电镀组合物及电镀方法，其组合物含有硫脲及胺类化合物，受热分解放出氮、硫的摒化物，不利于操作工人的身体健康。CN1733977A公开了一种镀锡添加剂及其制备方法，其添加剂含有聚氧乙烯苯胺醚、萘磺酸等对环境不友好的化学物质。US 7517443B2公开了一种电镀锡镀液，主要成分为氨基磺酸锡，硫酸以及含N的环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物的添加剂；考虑到氨基磺酸的水解行为以及亚锡离子稳定所需的强酸条件，用于高速电镀锡还需进一步验证。USRE39476E公开了一种锡电镀液组成，其中含有聚环氧烷醇均聚物以及环氧乙烷和环氧丙烷共聚物成分，镀液在发泡和消泡能力上还需优化；同时该专利中抗氧剂仅有邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚的一种或多种，不能有效抑制软熔工艺给镀锡产品带来的黑灰。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可用于电镀锡用添加剂及其镀液，主要用于改进镀液性能，提高镀层质量，并满足电镀要求；并通过这一途径来优化镀锡工艺，减少原产品消耗，降低生产成本，并同时实现电镀锡添加剂及其镀液的国产化。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于高速电镀锡用添加剂，包括如下成分：0.1-200mg/L消泡剂、0.1-50g/L细晶剂、0.01-20g/L走位剂、0.1-40g/L抗氧剂。

一种用于高速电镀锡用镀液，包括如下成分：硫酸亚锡5-100g/L，硫酸0.1-100ml/L，添加剂：0.1-200mg/L消泡剂、0.1-50g/L细晶剂、0.01-20g/L走位剂、0.1-40g/L抗氧剂。

本发明中，所述的消泡剂为聚氧乙烯氧丙烯甘油的一类化合物，分子量在500-15000。

本发明中，所述的细晶剂为甲醛、环氧乙烷和环氧丙烷共聚物的一种或多种混合物；优选为甲醛、环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物和无规共聚物一种或多种任意比例的混合物。