电镀中表面活性剂的选择和应用研究
表面活性剂在电镀中的应用
表面活性剂在电镀中的应用1、表面活性剂与电镀表面活性剂工业是由油脂化工和石油化工发展衍生出的新兴化学工业,属于精细化工范畴。
表面活性剂工业与国民经济发展和人民生活水平的提高有着密不可分的重要关系。
表面活性剂的应用领域十分宽广且还在不断扩大。
其影响和重要性为人们所瞩目。
表面活性剂在稀溶液中,对不同界面具有吸附、配位、形成胶团和降低表界面张力的特性。
由此产生渗透润湿、乳化、分散、加溶、泡沫、洗涤等多种功能。
利用这些功能于工业、农业、环境和人民生活等方面可得到奇异的效果。
产生巨大的社会效益和经济效益。
表面活性剂在电镀工业,也有其特殊作用。
其效果表现在以下若干方面：扩宽电镀液pH值、温度和电流密度的使用范围；对电镀中析出的金属粒子具有良好的分散性,有利于提高镀件表面的平滑和光亮度；降低表界面张力有利于对镀件的润湿；促进在阴极表面产生的氢气尽快离脱可防止镀件产生凹痕和针孔；经过表面活性剂清洗的镀件,其电镀效果明显改善。
可以节省耗电量。
据国外资料介绍，在电镀行业中常用表面活性剂有：琥珀酸二辛酯磺酸钠系列（Aerosol）；脂肪醇硫酸醋盐系列（Duponol）；支链脂肪醇硫酸醋盐系列（Tergitol）；烷基芳基磺酸盐系列（Nacconol）；烷基萘磺酸盐系列（Alkanol）；烷基芳基酚醚硫酸酯盐系列（Triton720）；脂肪醇聚氧乙烯醚系列（TritonNE）；壬基酚聚氧乙烯醚系列（TritonN）。
2、表面活性剂与电镀添加剂电镀是利用电化学原理,将不易腐蚀的金属覆盖于其它金属表面,防止其腐蚀达到保护和装饰的目的。
为顺利达到电镀目的,获得优质的光亮镀件,通常要在镀前对镀件表面油污和锈蚀进行除油除锈处理。
在电镀液中还要加入电镀添加剂。
添加剂可分为络合剂、整平剂、除杂剂、光亮剂、表面活性剂等。
其中最重要的是表面活性剂和光亮剂。
除油剂金属表面常附有油污和其它不洁物,影响电镀时金属离子的沉积,因此镀件必须除油、除锈以保证镀件表面有良好镀层。
电镀中十六烷基三甲基氯化铵的作用
电镀中十六烷基三甲基氯化铵的作用电镀中使用十六烷基三甲基氯化铵作为表面活性剂。
表面活性剂是一种能够在两相界面上降低表面张力的物质，广泛应用于电镀工业中。
在电镀中，十六烷基三甲基氯化铵可以起到多种作用。
首先，十六烷基三甲基氯化铵能够起到增强镀液润湿性的作用。
在电镀过程中，镀液需要与被镀物表面充分接触才能实现电镀反应。
而镀液与被镀物表面之间的接触受到表面张力的影响。
表面张力越大，镀液与被镀物之间的接触就越不容易，影响电镀反应的进行。
十六烷基三甲基氯化铵作为表面活性剂，能够降低镀液的表面张力，提高镀液与被镀物之间接触的能力，增强其润湿性，有利于电镀反应的进行。
其次，十六烷基三甲基氯化铵还具有分散作用。
在电镀过程中，镀液中的金属离子和其他溶解物质需要保持在稳定的分散状态，以确保电镀的均匀性和质量。
十六烷基三甲基氯化铵可以通过其疏水基团与金属离子之间的相互作用力，将溶解在镀液中的金属离子分散在液体中，防止其聚集和沉积，从而保持镀液的均匀性和稳定性。
此外，十六烷基三甲基氯化铵还可以作为光亮剂，提高电镀层的亮度。
在电镀过程中，由于镀液的不均匀性等因素，电镀层表面往往会出现一些缺陷和不均匀的情况，影响电镀层的外观质量。
十六烷基三甲基氯化铵作为光亮剂，可以在电镀过程中吸附在被镀物表面，形成均匀且有一定厚度的保护膜，从而填充缺陷，提高电镀层的光亮度和外观质量。
此外，十六烷基三甲基氯化铵还具有一定的抑制剂作用。
在电镀过程中，往往会伴随着一些不良的化学反应，如氧化反应、杂质混入等，这些反应会产生一些不良的产物，影响电镀层的质量。
十六烷基三甲基氯化铵可以通过与这些不良产物的反应，形成一层保护膜，抑制这些不良反应的进行，从而提高电镀层的质量。
综上所述，十六烷基三甲基氯化铵在电镀中起到了润湿、分散、光亮和抑制剂的作用。
它可以提高镀液与被镀物之间的接触能力，保持镀液的均匀性和稳定性，增加电镀层的光亮度和外观质量，抑制不良反应的发生。
电镀锌铁(钒)合金电镀添加剂的选择
电镀锌铁(钒)合金电镀添加剂的选择在镀液中加入适量的添加剂，一般对金属的平衡电位影响很小，但对金属的极化往往有较大的影响。
添加剂在阴极表面可能被吸附或形成表面配合物，对阴极反应常具有明显的阻化作用。
一种添加剂可能会对某种金属的电沉积起作用，而对另一些金属的电沉积无效。
因此，在镀液中加入适当的添加剂(包括配位剂、光亮剂等)，也是在阴极上实现共沉积的有效方法之一。
要在氯化钾镀锌液中形成具有良好外观的锌铁(钒：合金镀层，添加剂是关键因素之一。
在电镀液中添加特殊添加剂是一种简便而有效地提高整平性能和细化结晶的良好方法。
添加剂在阴极高电流密度处的吸附和还原，可以有效地抑制高电流密度处的金属被还原，即可以有效地抑制高电流密度处金属的沉积速度，从而达到正整平作用。
因此，性能优良的添加剂不仅要有好的整平作用，还要求分解产物愈少愈好。
为了能在活性的结晶生长点上抑制结晶的生长，促进晶核的形成，大多电镀界同仁都认为在镀液中添加可以在结晶生长点上选择性吸附的有机添加剂是不可或缺的[5]。
对锌铁(钒)合金添加剂的初步筛选也是基于此理。
增大阴极极化一般采用配位剂或表面活性物质(即广义上的表面活性剂)。
采用表面活性剂的最大优点是用量较少、成本低，而且由于表面活性剂是吸附在电极表面的，溶液中主要还是电解质简单离子。
笔者研究的R·G--618添加剂采用了易于生物降解的直链式表面活性剂，对环境友好，符合清洁生产要求，废水处理简单。
R·G一618添加剂中的表面活性剂不仅有足够的表面活性，而且还有宽的吸附电位范围，其中的载体添加剂在被吸附后有较强的增大极化作用。
锌铁(钒)合金添加剂由R·G一618光亮剂和R·G一618配位剂组成。
1．载体添加剂氯化钾镀锌铁(钒)合金基础液中没有任何添加剂时，所得镀层粗糙、疏松，呈海绵状。
要获得结晶细致的光亮镀层，需有良好的添加剂与相应配位剂的协同作用。
因此，添加剂的质量是决定镀层质量的重要因素之一。
电镀添加剂的研究概况
亮剂、表面活性剂、整平剂 、应力消除剂、除杂
剂和润湿剂等，其中最重要的是光亮剂和表面活 性剂。不同功能的添加剂一般具有不同的结构特 点和作用机理， 多功能的添加剂也较常见， 但 例
如 糖精 既可 作为 镀镍 光亮 剂。 又是 常用 的应 力消
除剂： 并且不 同功能的添加剂也有可能遵循同一
的镀层。这种添加剂称光亮剂。光亮剂可分为以
下三类 ：１有明显表面活性的光亮剂 ： （） 如十二醇 硫酸醋钠 （—２ ， Ｋ ｌ） 十六烷基三甲基甜菜碱 （ｍ ； Ａ） 聚氧乙烯 （） ｎ十二醇醚 （ １￣２ ） ｎ ５ ０ ：聚氧乙烯 （） ＝ ｎ
壬基 酚醚 （＝Ｏ １；聚氧 乙烯 （ｎ 蓖 麻油 ：聚 ｎ ｌ或２ ） （）
２ 、电镀添加剂 的种类 及其功 能
按功能分类， 电镀添加剂可分为络合剂、光
氧乙烯 （） ｎ二癸撑三胺 （） Ｎ 有表面活性的光亮剂：
它有表面活性但不明显，其溶液不能形成胶团，
不 能称 为表 面 活性 剂 ，可称 表 面活性物质 。如丙 烯磺 酸钠 、低级 胶与 环氧氯 丙烷缩合 物 、二 甲氨 基 丙胺 与环 氧氮 丙烷 的缩 合物 、苯基聚二硫 丙撑 磺 酸钠 、炔 醇 、炔 二醇及 其环氧 乙烷 （ 环氧 丙烷）
有：
面活性的光亮剂 。前一类光亮剂通常使用各种芳
香族 磺酸 盐类 。它 的作 用 以凹痕 防止效 果更为 明 显 。加 电镀 中在 电极上 产 生的氢气 泡 易于逸散 ｃ使
镀锌 液 用 ： 锌 占金 属总镀 量 的５环 左右 。 镀 ０ 镀 锌工艺分 碱性 锌 酸盐 、碱 性氰 化物 、酸性 氯化 按、酸性氯 化钾 镀锌 等 。在 酸性 氯化铵 镀液 中 ， 加入平平 加Ｓ 一０ ０２ 等与苄 叉 丙酮 复配可 收 Ａ ２ ，—０ 到 良好光亮 效果 。加入聚氧 乙烯 （０ 壬基酚 醚 ， ２） 锌析 出的极化 作用 最大 ， 电镀效 果也最 好 。
EDTA在镀铜中应用的研究的开题报告
EDTA在镀铜中应用的研究的开题报告一、选题背景镀铜是指将铜离子电解沉积到一个被电镀材料表面的过程，它被广泛应用于各种金属制品，如电子元件、汽车制造和家居用品等。
目前，常用的铜镀液中添加的主要添加剂是有机配体和表面活性剂，这种镀液存在一些问题，如污染、废物处理、电解效率和薄层镀铜银触媒效应等。
因此，寻找新的添加剂是非常必要的。
以前的研究表明，EDTA (乙二胺四乙酸) 是一种具有强螯合能力的配体，它可以吸附到金属表面，形成一种化学缓蚀剂，并促进铜的电沉积。
因此，将EDTA加入铜镀液中，可以提高铜的电化学性能，提高电沉积效率，减少废恶水的产生和污染。
因此，EDTA在镀铜中应用的研究具有重要的科学意义和应用价值。
二、研究目的本研究旨在研究EDTA在铜镀液中的作用机制，评估其对铜电沉积效率的影响，同时，优化EDTA添加的条件和浓度，以提高铜镀层的质量和表面性能。
三、研究内容1.EDTA在铜镀液中的添加量和浓度对铜电沉积影响的研究。
2.EDTA在铜镀液中的作用机制研究，包括其螯合配位作用、化学缓蚀剂效应和电化学反应机制等方面的研究。
3.优化EDTA添加条件和浓度，以提高铜镀层的质量和表面性能，如平整性，紧密度和耐腐蚀性等方面的性能。
四、研究方法本研究将采用电化学沉积技术，比较不同EDTA添加量和浓度下的铜电沉积效率和镀层质量，以分析EDTA添加的影响机理。
同时，采用SEM、EDS、XRD等表征技术对镀铜层的形貌和微观结构进行表征，以揭示EDTA对铜沉积的影响机理。
最后，优化EDTA添加条件和浓度，以提高镀铜层的质量和表面性能。
五、预期成果1. 明确EDTA在铜镀液中的作用机理，提高铜镀液的电化学性能。
2. 优化EDTA添加的条件和浓度，提高铜镀层的质量和表面性能。
3. 发布有关EDTA在铜镀液中应用的研究成果，并进一步推动EDTA 在铜电沉积中的应用。
六、研究意义本研究对于提高铜镀液的效率和减少废恶水污染具有重要的意义，同时也为新型配体的设计和新型铜镀液的开发提供了一定的指导。
表面活性剂及在电镀中的应用
十二烷基苯磺酸钠合成
23
9.3
表面活性剂的分类
24
9.3
表面活性剂的分类
R-OPO3Na2 磷酸酯盐
26
9.3
表面活性剂的分类
R-OPO3Na2 磷酸酯盐
27
9.3
表面活性剂的分类
具有易吸附于 一般固体表面 及杀菌性两个
特点
阳离子表面活性剂
不能与阴 离子型表 面活性剂 一同使用
R-NH2·HCl 伯胺盐
9.3
表面活性剂的分类
38
9.3
表面活性剂的分类
例如：十二烷基二甲基苄基季胺溴盐
ǀ
•苯扎铵溴，新洁尔灭 •强杀菌剂、消毒剂和杀虫剂 •有润湿ǀ 、乳化作用，单洗涤性差。 •不与金属阳离子作用，可用于酸性、中性溶液中
39
9.3
表面活性剂的分类
40
9.3
表面活性剂的分类
两性表面活性剂
R-NHCH2-CH2COOH 氨基酸型
72
9.4
表面活性剂在电镀中的应用
三、表面活性剂在不同镀种的应用 1.镀锌添加剂
碱性锌酸盐镀锌
基础镀液a
“a”＋DPEIII
“b”+WB
73
二、氰化镀锌光亮剂
明胶、聚乙烯醇、 聚乙烯亚胺。
无机光亮剂
季胺化吡啶 衍生物
有机光亮剂
硫化钠和多硫化钠 0.5~2.0g/L
高分子化合物、芳香醛 和杂环化合物、植酸等。 组合型效果佳！
CH3 | R-N+-CH2COO| CH3
甜菜碱型
咪唑啉型
41
9.3
表面活性剂的分类
洗涤性能 良好，常 作为特殊 洗涤剂
42
表面活性剂
四、玻璃清洗及表面活性剂的应用 清洗工艺
清 水
脱
水
预 洗
脂
洗
水水 洗洗
脱
空气切水
风干或烘干
水
常用表面活性剂
常温浸泡：RQ-223 RQ-1516 RQ-1518 RQ-225 RQ-225C AR-9/10 常温喷淋：RQ-122 RQ-121B RQ-1511 RQ-1512H HA-11 HA-11C 加温浸泡：RQ-226 RQ-1516 RQ-1518 RQ-526 RQ-63 加温喷淋：RQ-127 RQ-1511 RQ-1512H HA-13/18 RQ-129 RQ-129B
蜡蜡洗洗洗
空气切水
烘干
常用表面活性剂
液体除蜡：RQ-511 RQ-511B RQ-511H RQ-511E RQ-511F 粉体除蜡：RQ-636 RQ-63H RQ-226 RQ-226D
七、精密清洗及表面活性剂的应用
精密精洗常见工艺
1、三氯乙烯超声波清洗
预 清 洗 超声波清洗 风
（对人体有害）
和
加 油
充
燥
理
饰
成品
常用表面活性剂
HRA HUH JFC-H EVH AMAOP RQ-225C AR-9
九、纺织印染工艺及表面活性剂的应用
织物的印染工艺
准
烧
退
煮
精
漂
染
拉
轧
定
印
固
拉
轧
定
打 卷
备
毛
浆
练
练
白
色
幅
光
型
花
色
幅
光
型
成 轧
常用表面活性剂
表面活性剂在电镀
定义
电镀是一种利用电解原理在金属表面 沉积金属或合金的过程。
原理
通过电解作用，将阳极的金属溶解并 沉积在阴极的基材表面，形成一层金 属镀层。
电镀的种类和用途
镀锌
用于提高钢铁制品的耐腐蚀性。
镀金
用于电子和航空航天领域，提高导电性和抗 氧化性。
镀铬
用于提高金属表面的硬度和耐磨性。
电镀合金
用于制造具有特殊性能的金属材料，如不锈 钢。
表面活性剂在电镀中的未来展望
技术创新
随着科技的不断进步，表面活性剂在电 镀中的应用将更加广泛和深入，未来将 会有更多的新型表面活性剂和绿色表面 活性剂涌现。
VS
产业应用
随着环保政策的加强和产业升级的需要， 表面活性剂在电镀产业中的应用将更加广 泛和重要，未来将会有更多的产业应用场 景出现。
THANK YOU
不当的表面活性剂可能导致电 镀溶液不稳定，加速溶液老化， 影响电镀效果和产品质量。
05
表面活性剂在电镀中的研究进 展
新型表面活性剂的开发与应用
新型表面活性剂
随着科技的发展，新这些新型表面活性剂具 有更高的表面活性、更低的毒性和更好的环境友好性。
清洗表面
表面活性剂能够有效地去除金属表面 的油脂、污垢和氧化物，为电镀提供 清洁的基底。
润湿和分散
表面活性剂能够降低溶液与金属表面 的界面张力，使液体更好地润湿金属 表面，同时将溶液中的固体颗粒分散 开，防止沉淀。
表面活性剂在电镀液中的作用
稳定电镀液
表面活性剂可以作为络合剂或稳定剂，稳定电镀液中的金属离子，防止其发生 沉淀或水解。
电镀过程中的影响因素
电流密度
电流密度的大小直接影响电镀层的厚度和质 量。
含氟表面活性剂的应用及发展前景
含氟表面活性剂的生产应用现状及研究进展摘要：含氟表面活性剂是普通表面活性剂的碳氢链中的氢原子部分或全部被氟原子取代后，具有碳氟链憎水基的表面活性剂，含氟表面活性剂是特种表面活性剂的一类。
与传统的表面活性剂相比,由于其具有高表面活性,优良的耐热性和化学稳定性以及卓越的憎水、憎油性能和防污功能,因此含氟表面活性剂已经广泛应用于各个工业领域及家庭用品领域等。
本文主要介绍含氟表面活性剂的结构、类型、特性及主要合成方法,对其应用领域、生产与市场现状进行了综述,重点介绍了其在消防、石油工业、造纸工业及在表面处理行业中的应用。
同时也显示出氟表面活性剂的独特性能，它在工业中应用会越来越多,有着广阔的应用前景,并概述了含氟表面活性剂近年来的研究进展。
关键词：含氟表面活性剂；应用；类型；特性；研究进展；前言含氟表面活性剂[1]（fluorine containing surfactant）也称氟碳表面活性剂（fluorocarbon surfactant）或氟化表面活性剂（fluorinated surfactant），是近几十年来开发的一种性能优越的表面活性剂。
该类表面活性剂性能温和并具有良好的去污、起泡、乳化和稳定的化学性能，且生物降解性好、对环境无污染，因而在日用化工、纺织/印染、电镀防腐等领域中有广泛的应用前景和发展潜力。
作为一类特殊的表面活性剂，近年来有关含氟表面活性剂的研究逐渐成为表面活性剂中最为活跃的研究领域和开发重点之一。
1.1 含氟表面活性剂的分类及其特性普通表面活性剂的疏水基是有碳氢链构成的长链烷烃，用氟原子取代普通表面活性剂分子中碳氢链的氢原子，就是碳氟表面活性剂。
含氟表面活性剂的亲水基与普通表面活性剂的亲水基相同，所以其分类也可分为阴离子型含氟表面活性剂、阳离子型含氟表面活性剂、非离子型含氟表面活性剂和两性含氟表面活性剂等多种类型含氟表面活性剂独特的氟碳链结构使其具有非含氟表面活性剂难以具备的特性：①在极低的添加浓度下便能显著降低水溶液的表面张力；②极高的表面活性；③高热稳定性和化学稳定性，因而具有很高的抗强氧化性和抗强酸、强碱的作用；④良好的相容性；⑤能溶解油性物质，具有良好的去污性等。
烷基聚季铵盐在电镀中的作用
烷基聚季铵盐在电镀中的作用电镀是一种将金属或非金属物体表面镀上一层金属涂层的工艺。
在电镀过程中，烷基聚季铵盐起着重要的作用。
烷基聚季铵盐是一种阳离子表面活性剂，由于其特殊的结构和性质，可以在电镀过程中发挥多种作用。
烷基聚季铵盐可以作为表面活性剂，调节电镀液的表面张力。
在电镀过程中，金属离子在电极上还原成金属，并在电极表面生成连续的金属膜。
但是，由于电镀液中的金属离子浓度很高，容易产生局部浓度过高的现象，导致金属膜的不均匀沉积。
烷基聚季铵盐可以在电解质溶液中形成一层吸附层，降低溶液的表面张力，使得金属离子更均匀地沉积在电极表面，从而得到均匀的金属涂层。
烷基聚季铵盐还可以起到增效剂的作用。
在电镀过程中，金属离子需要通过电解质溶液进行传输，并在电极表面还原成金属。
烷基聚季铵盐可以与金属离子形成络合物，增加金属离子的溶解度，促进金属离子的传输。
同时，烷基聚季铵盐还可以与金属离子共吸附在电极表面，形成更致密的金属膜，提高电镀涂层的附着力和耐腐蚀性。
烷基聚季铵盐还可以起到抑制剂的作用。
在电镀过程中，金属离子容易与其他杂质反应，导致电镀涂层出现污染或色差。
烷基聚季铵盐可以与金属离子竞争吸附位置，抑制其他杂质与金属离子的反应，从而减少电镀涂层的污染和色差。
烷基聚季铵盐还具有一定的缓蚀性能。
在电镀过程中，金属离子容易与溶液中的氧气发生氧化反应，形成金属氧化物，降低电镀涂层的质量和光泽度。
烷基聚季铵盐可以通过与金属离子形成络合物，阻止金属离子被氧化，减少金属氧化物的生成，提高电镀涂层的质量。
烷基聚季铵盐在电镀中的作用是多方面的。
它可以作为表面活性剂，调节电镀液的表面张力；同时，还可以作为增效剂，促进金属离子的传输和沉积；此外，它还可以作为抑制剂，减少电镀涂层的污染和色差；最后，它还具有一定的缓蚀性能，可以提高电镀涂层的质量和光泽度。
烷基聚季铵盐的应用可以有效改善电镀涂层的质量和性能，广泛应用于电镀工艺中。