聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂电镀工业应用

聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂电镀工业应用

甘肃皋兰兰州胜利机械有限公司吴双成

1聚氧乙烯醚型(聚乙二醇型)非离子表面活性剂的种类

聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多,产量大,是非离子中的大类.凡具有活性氢的化合物均可与环氧乙烷缩合制成聚乙二醇型非离子表面活性剂.亲水性是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键,产生水合物的结果。

聚乙二醇链有两种结构,在无水时为锯齿型,而在水溶液中为曲折型.憎水基为

-CH2-;亲水基为醚键-O-,即分子中环氧乙烷聚合度越大,即醚键越多,亲水性越强。

1.1脂肪醇聚氧乙烯醚

平平加是商品名，其化学成分也叫聚氧乙烯烷基醇醚，通式为

R-O-(CH2CH2O)n-H。脂肪醇聚氧乙烯醚是近代非离子型表面活性剂中最重要的一类产品.在最近十年内,AEO产量的增长速度非常快,其原因主要有:家用重垢洗涤剂消耗量很大,生化降解性优良,价格低廉,几乎是所有表面活性剂中价格最低者,大量消耗于加工AES.由于AEO的应用性能在很大程度上取决于聚氧乙烯醚的聚合度n,所以如何使得到的产品中n的分布曲线最窄,是AEO生产中提高产品质量的关键。

1.2烷基酚聚氧乙烯醚

烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)中,如商品名字为TX-10,OP-10等,壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO)最多,占8O%以上;辛基酚聚氧乙烯醚(OPEO),占l5%以上;十二烷基聚氧乙烯醚(DPEO)、二壬基酚聚氧乙烯醚(DNPEO)各占1%左右。APEO具有良好的润湿,渗透,乳化,分散,增溶和洗涤作用。

1.3聚醚型高分子表面活性剂，

所用的原料主要是环氧丙烷和环氧乙烷。聚醚的亲油基是聚氧丙烯，分子量在1000～2500；亲水基是聚氧乙烯基。

1.4P型表面活性剂

是苯酚与环氧乙烷的加成物。聚氧乙烯的个数通常用数字表示在P的后面，如P-30。

1.5脂肪酸-聚氧乙烯型表面活性剂

通式为RCOO-(CH2CH2O)-nH，R一般是12~18个碳。

1.6脂肪酰胺-聚氧乙烯。

1.7聚乙二醇类表面活性剂在电极表面的吸附作用

一种观点认为，聚乙二醇类在电极上的吸附靠的是短链烷基，近似点状吸附，若要具有较强的吸附作用，分子量就要足够大。当它吸附在电极表面时，醚氧原子的电子云受到阴极负电荷的排斥，其配位能力得到进一步加强。聚乙二醇分子在金属表面吸附时，乙烯基紧靠与金属表面，氧原子紧靠溶液。

笔者认为，大多数金属的亲氧能力较强，应该是氧原子一端指向金属表面，烃基（乙烯基）指向溶液。聚乙二醇可以看做是烃基取代水分子中的氢原子的产物，由于烃基为斥电子基，能够提高氧原子上的电流密度，所以聚乙二醇与金属的亲和力比水强。这就是金属表面主要吸附聚乙二醇，而不是吸附水的原因。聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺、烷基酚聚氧乙烯醚以及各种胺类与环氧化合物的缩聚物等，在电极表面有较强的吸附作用，这些添加剂中O、N原子上未共用的孤电子对可以填入金属空d轨道而形成稳定的配位键。这种配位作用符合软硬酸碱理论。

在金属表面上形成的配合物称为表面配合物，表面配合物的形成使金属离子的放电还原更加困难，阴极极化明显增大，有利于晶粒细小化。研究表面配合物比较困难，目前尚未发现有关表面配合物的系统研究，是有待填补空白的问题。

2聚氧乙烯醚型(聚乙二醇型)非离子表面活性剂在电镀工业中的应用

2.1金属脱脂清洗剂

配方1105清洗剂

十二烷基二乙醇酰胺

24%

聚氧乙烯脂肪醇醚

24

聚氧乙烯辛烷基苯酚醚

12%

pH

7

配方[1]2

十二烷基二乙醇酰胺

24%

聚氧乙烯脂肪醇醚

24%

聚氧乙烯辛烷基苯酚醚

12%

油酸三乙醇胺

20%

椰子油烷基醇酰胺（即月桂酰二乙醇胺）10%

苯甲酸钠

5%

三聚磷酸钠

5%

pH=12（用NaOH调节）

2.2除油除锈二合一

配方（适合轻度锈)1

盐酸

300mL/L

硫酸

300mL/L

聚氧乙烯辛基酚醚（TX-10）

25g/L

十二烷基苯磺酸钠

25g/L

硫脲

1g/L

配方[2](适合锈重油轻)2

HCl

800ml/L

H2SO4

50ml/L

HNO3

2ml/L

OP乳化剂

2g/L

温度

室温

时间

3~5s

2.3在镀锡工艺在应用

2.3.1在酸性光亮镀锡和铅锡合金在应用

许多光亮剂在水溶液中的溶解度很小，在阴极表面的吸附量有限，所以单独的光亮效果比较差。配以适当的分散剂，利用表面活性剂的胶束增溶作用来提高光亮剂在镀液中的含量。常用的表面活性剂主要有聚乙二醇、聚乙二醇烷基酚聚氧乙烯醚，聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、烷基酚聚氧乙烯醚。目前应用最广的是烷基酚聚氧乙烯醚（OP）、β-萘酚聚氧乙烯醚。为了适应耐温性要求，新的非离子表面活性剂还得磺化。

2.3.2在甲磺酸体系镀锡中应用

通过X-射线衍射分析研究[3]，甲磺酸体系锡镀层织构受聚乙二醇苯基辛基醚（OP）的质量浓度和阴极电流密度的综合影响，在高OP质量浓度和低电流密度条件下，镀层以（211）和（321）晶面择优；在低OP质量浓度和高电流密度条件下，镀层以（101)和（112）晶面择优。

2.4在镀锌工艺中应用

KCl镀锌工艺中，载体光亮剂的主要作用是提高镀液的阴极极化，细化镀层结晶，增加主光亮剂苄叉丙酮的溶解度，以扩大光亮电流密度范围。用于酸性镀