[发明专利]一种酸性镀铜液及其制备方法

说明书

本发明提供了一种酸性镀铜液及其制备方法；酸性镀铜液包括酸溶液、络合剂、铜盐化合物和助剂，基于100体积份的组分为：酸溶液5‑50体积份，络合剂10‑70体积份，铜盐化合物5‑60体积份，助剂0.1‑5体积份；酸溶液包括硫酸或其与盐酸的混合物；制备方法为将额定量的工业纯水稀释酸溶液并分为两份，按步骤添加物料混合。运用该酸性镀铜液可实现无氰镀铜，镀铜层结合力强，适应钢铁基体直接镀铜尤其是在不锈钢直接镀铜的高端工艺要求。

技术领域

本发明涉及镀铜液的制造领域，具体涉及一种酸性镀铜液及其制备方法。

背景技术

镀铜是金属表面工程的一个重要分支，具有广泛应用市场。例如钢铁基材包括不锈钢基体、普碳钢基体和铸铁基体，常规使用氰化物的镀铜工艺对普碳钢、铸铁基材的活化和络合能力很好，但对不锈钢效果不佳；不锈钢的表面存在附着力牢固的致密钝化膜，需要在镀铜前将钝化膜去除，同时抑制铜-铁的置换反应；镀铜的传统工艺是使用氰化物，氰化物属剧毒物质，对环境污染严重，淘汰氰化物是行业的大势所趋；目前替代氰化物的技术主流是使用碱性镀铜液。

无氰化物的碱性镀铜材料见诸于一些技术文献，但电镀产品通常存在镀层结合力差、工业效率低的行业公知缺陷；行业在致力于淘汰氰化物的同时，十分重视在钢铁基材直接镀铜的工艺改进，尤其是在不锈钢的直接镀铜。

发明内容

本发明的技术目的，在于针对淘汰氰化物的行业发展需求，提供一种无氰化物的酸性镀铜液，该酸性镀铜液可有效抑制铜-铁的置换反应，对钢铁基材的活化和络合能力好，可解决不锈钢因钝化膜引致的工业技术难题。

为实现上述技术目标，本发明提供了一种酸性镀铜液，该酸性镀铜液包括酸溶液、络合剂、铜盐化合物和助剂；所述的酸性镀铜液基于100体积份的组分为：酸溶液5-50体积份，络合剂10-70体积份，铜盐化合物5-60体积份，助剂0.1-5体积份；所述的酸溶液包括硫酸或其与盐酸的混合物；所述的络合剂包括EDTA、六偏磷酸钠、甲酸、氢氟酸、硫脲、高氯酸、瓜环葫芦脲等物料的一种或多种的混合物。所述的酸性镀铜液，包括制备所需的额定量工业纯水。

本发明中，所述酸性镀铜液的组分特点是含酸溶液，不含氰化物；所述的组分包括添加物的物料和体积含量；酸溶液以纯酸质量分数为计量，其非纯酸质量分数的水视为制备酸性镀铜液的工业纯水；所述络合剂物料的包括，技术涵义是不限于所列，还包括行业常见的溴化铵、亚甲基二磷酸、乙二胺四亚甲基磷酸、羟基乙二叉二磷酸、氨基三亚甲基磷酸、羟基乙酸、硫酸亚锡等等。

上述酸性镀铜液的组分中，每100体积份所述的硫酸与盐酸的混合物中，硫酸占比40-99体积份,盐酸占比1-40体积份。

上述酸性镀铜液中，所述铜盐化合物的物料包括氯化铜、碳酸铜、硫酸铜以及其他含铜元素的盐类。

上述酸性镀铜液中，所述助剂的物料包括十二烷基硫酸钠、藏红偶氮苯酚、聚二硫二丙烷磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯亚胺丙烷磺酸钠、丙烯基硫脲等物料的一种或多种的混合物。所述助剂物料的包括，技术涵义是不限于所列，也包括行业常见的亚乙基硫脲、碱性槐黄、二乙基藏红偶氮二甲基酚、四氢噻唑硫酮、脂肪胺聚氧乙烯醚、硫脲、水解蛋白、烷基酚聚氧乙烯醚等等。

基于上述的酸性镀铜液，本发明还提供了所述酸性镀铜液的一种制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)将额定量的工业纯水稀释酸溶液，把所得的稀酸液分为两体积份；

步骤2)在容器加入步骤1)所得的其中一体积份稀酸液，然后加入铜盐化合物，充分搅匀，溶混后获得第一混合液；

步骤3)在另一容器加入步骤1)所得的另一体积份稀酸液，在搅拌状态加入络合剂，充分搅匀，然后在搅拌状态加入助剂，溶混后获得第二混合液；

步骤4)将步骤2)所得的第一混合液和步骤3)所得的第二混合液混合，充分搅拌均匀，即得到所述的酸性镀铜液。