鍍鎳光亮劑

PPS( PS( 、PESS(

一、前言

電鍍鎳光亮劑發展至今，經歷了四個階段:第一階段為採用無機光亮劑，如鎘鹽等;第二階段為丁炔二醇與糖精；第三階段為丁炔二醇與環氧化合物的縮合物與糖精；第四階段為中間體復配的次級光亮劑與作為初級光亮劑的柔軟劑，即所謂第四代鍍鎳光亮劑。 丁炔二醇與糖精配合，能得到白亮鍍層，但整平性差，鍍層無/ 肉頭。丁炔二醇的還原產物1,4-丁二醇和正丁烷等殘留在鍍液中，使鍍液性能惡化且很難用活性碳除去。於是開發出將丁炔二醇與環氧丙烷、環氧氯丙烷進行催化縮合的 BE、PK、791等產品，它們的整平性比丁炔二醇好得多，大處理周期也較長。但其不足之處是：出光速度慢、整平性不理想、低電流密度區光亮性差或漏鍍、高電流密度區易發霧。只適用於要求不高的簡單工件，複雜件則難達要求。出光速度慢帶來生產效率低、鎳耗較大等不利情況。 第四代鍍鎳初級光亮劑一般由3~5 種中間體復配而成，其中有些組分完全擺脫了炔屬體系。即使採用炔屬類也不大用丁炔二醇，而是丙炔醇的加成物。直接用丙炔醇代替丁炔二醇，光亮整平性好得多，但鍍層脆性很大，故不宜直接加入。第四代鍍鎳初級光亮劑為柔軟劑，實際上也是由幾種中間體復配而成，產品差異很大。鍍鎳光亮劑發展至今，已屬第四代，但並不是說下一代一定會完全取代上一代。至今滾鍍鎳還有加第一代鎘鹽的; 丁炔二醇與糖精，因為簡單，好控制，還有人堅持在用;第三代BE 之類也還有一定市場，因為畢竟其消耗少，相對便宜。任何事情都要一分為二，第四代鍍鎳光亮劑也有它的缺點。選用何種光亮劑，要根據產品要求、 成本控制、技術管理水平等多種因素來綜合考慮，要積極吸收先進技術，不能追求時髦。不過既然事物在不斷發展，新東西總會有其生命力才會誕生成長。

二、化學鍍鎳光亮劑

2.1 中間體及其功能

第四代鍍鎳光亮劑所用中間體種類繁多，代號因無標準而很複雜，目前尚未見對其如何分類。經過一定實踐，作了點分析，將其分為以下幾類：

2.2高、電流密度區強整平劑

這類中間體在高、 中電流密度區具有良好的光亮整平作用，主要為吡啶和丙炔醇的衍生物，例如： PPS( 吡啶嗡丙氧基硫代甜菜鹼、 丙烷磺酸吡啶嗡鹽C8H11NO3S) PPS-OH( 吡啶丙氧基衍生物，羥基丙烷磺酸吡啶嗡鹽C8H11NC4S) DEP( 丙炔類二乙基氨化物、 二乙氨基丙炔胺C17H13N)PAP(丙炔醇丙氧基化合物C6H10O2)PMP(丙炔醇乙氧基化合物C6H8O2)等這類中間體又可分為三類，即吡啶類衍生物、丙炔醇衍生物和炔胺類化合物。其中DEP 的光亮整平效果尤佳，且加足量後低區光亮性也好，但其售價很貴，一般成品添加劑中加得很少或根本未加。PPS 和PPSOH對高、 中電流密度區也有良好的光亮整平作用。相對而言，PPSOH 的光亮範圍比PPS 寬，但其消耗量比後者大數倍，易造成比例失調。吡啶類衍生物被認為是第四代鍍鎳光亮劑的必備成分。PA( 丙炔醇) 出光也快，但易分解，鍍層脆性大; 加入量小，作用小;量大，低區又易漏鍍。因此現不主張直接採用。PAP、 PME 整平性較好，光亮性一般，但消耗量較低。

2.3低區走位及雜質容忍劑

這類中間體多為硫脲類化合物等含硫化合物。它們具有擴展低區鍍層，防止或減少漏鍍( 即所謂“走位”)和提高重金屬雜質的容忍能力。硫脲類化合物用量少，但會給鍍層帶來脆性; 加多了低區發暗，高、中區亮度下降，應慎用。這類中間體有： ATP(硫脲類化合物，或ATPN 羧乙基硫脲嗡甜菜鹼)SOS(硫脲乙基化合物)、 PS( 炔丙基磺酸鹽類) 、 SSO3(吡啶羥基丙烷磺酸鹽)、 POPDH(炔丙基氧代羥基丙烷化合物)其它代號還有VS( 乙烯基磺酸鈉) 、PESS( 丙炔嗡鹽) 等。它們並不是必須成分，但走位作用明顯，特別是ATP。

2.4 “長效”光亮劑

他們對高、中電流密度區有一定光亮整平性，但遠不及第一類強整平劑，且加入量大後低區鍍層易漏鍍。其優點是消耗量較低，因此有的稱為長效光亮劑。這類中間體多為丁炔二醇衍生物的分離物，如:< BEO(丁炔二醇乙氧基化合物C8H14O4)
BMP(炔二醇丙氧基化合物C9H14O4)
還有BP- SO3、 BP- DESE、 BP- BHPE、BP- HTE 等代號
這類中間體在較低檔的第四代光亮劑中含有。因不含硫，也可用於半光亮鎳添加劑中作整平劑用。
2.5用於柔軟劑的中間體
柔軟劑使鍍層產生壓應力，可抵消次級光亮劑產生的張應力，減少鍍層脆性，因而具有“柔軟”作用。其主要成分仍為原用的初級光亮劑BSI( 糖精或糖精鈉)或BBI( 對苯磺醯亞胺)。
柔軟劑中，多數還加有原稱為次級輔助光亮劑的一些物質，如：ALS ( 烯丙基磺酸鈉)、 BSS(苯亞磺酸鈉)、 VS(烯乙基磺酸鈉)。柔軟劑中的第三類物質為低區走位、 雜質容忍物質，如前述的ATP、 ATPN、 SOS、 P N、PS 以及ASNA( 飽和烯烴磺化物)、 HPSS ( 有機多硫化合物)、MHSS 或MHEE( 不飽和脂肪酸衍生物)、 MSEE(不飽和脂肪酸的磺化物)、SOB(芳香族磺酸鹽)等。

2.6半光亮鎳添加劑

鎳鉻體系對半光亮添加劑的要求實際上是很高的，主要有：
1）不能採用含硫化合物
許多含硫中間體都具有好的整平性及低區走位能力，但半光亮鎳中不能加入，也不允許通過各種渠道帶入。
2）具有良好整平性及深鍍能力
一般金屬件機械磨光不可能達鏡面光亮，總難免有細砂路。若半光亮鎳整平性不好，加之又鍍得較厚，最後很難由亮鎳來整平(高硫鎳層太薄，談不上整平性)。半光亮鎳也必須具有良好的覆蓋能力，否則低區漏鍍就談不上好的防蝕性。
3）鍍層應為柱狀結構
柱狀結構的半光亮鎳層與層狀結構的高硫鎳、 亮鎳組合，一是孔隙易於互相遮蓋，二是造成高硫鎳層作橫向腐蝕。
4）鍍層韌性好，即應力低
5）鍍層亮度較好
為了亮鎳出光快，半光亮鎳鍍層的亮度最好能接近亮鎳水平，且高區基本不發霧。

三、鍍鎳光亮劑參考配方

配方1

成分	含量	說明
糖精鈉	80~90 g/L	/
丙炔二醇二乙氧基醚	48~55g/L	/
烯丙基磺酸鈉	11~15 g/L	/
丙炔醇	2~10g/L	/
二苯磺醯亞胺	2~10g/L	/
水	850~900g/L	/

配方2

成分	含量	說明
丙烷磺酸吡啶嗡鹽（PPS）	6.0-10.0%	/
乙烯基磺酸鈉（ VS ）	1.0-3.0%	/
丁炔二醇乙氧基醚（BEO）	2.0-5.0%	/
丙炔醇丙氧基化合物（PAP）	2.0-5.0%	/
N,N-二乙基丙炔胺甲酸鹽	0-2.0%	/
水	80.0-88.0%	/