一种镀青铜添加剂，由第一组份、第二组份和第三组份组成，其特征在于： 第一组份是由四苯基卟啉、３，４′，４″，４′″－四磺酸酞菁铜四钠和桑皮素组成，各组份的重量比为：四苯基卟啉∶３，４′，４″，４′″－四磺酸酞菁铜四钠∶桑皮素＝１∶１－１．５∶０．５－１； 第二组份是由聚二硫二丙烷磺酸钠、２－巯基苯并咪唑、二羟甲基硫脲和１，１′－五次甲基双（１－甲基）吡咯啶酒石酸氢组成，各组份的重量比为：聚二硫二丙烷磺酸钠∶２－巯基苯并咪唑∶二羟甲基硫脲∶１，１′－五次甲基双（１－甲基）吡咯啶酒石酸氢＝１∶０．２－０．５∶０．６－０．９∶０．１－０．７； 第三组份是由聚乙二醇６０００、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯和二氯化钴组成，各组份的重量比为：聚乙二醇６０００∶十二烷基苯磺酸钠∶烷基聚氧乙烯醚硫酸酯∶二氯化钴＝１∶０．２－０．６∶０．４－０．８∶１－１．５； 第一组份∶第二组份∶第三组份＝１∶５０－４００∶７０－４５０。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种化学置换镀青铜的技术，具体属于镀青铜添加剂及其制备方法和在钢材镀青铜中的应用，特别是在胎圈钢丝镀青铜中的应用。
技术介绍
胎圈钢丝是轮胎的骨架材料。胎圈钢丝与橡胶的结合力越强，轮胎的质量越好。工业实践证明表面镀青铜的胎圈钢丝与橡胶的粘结力强于表面镀紫铜的胎圈钢丝。胎圈钢丝国际标准(ISO/TC17/SC17)中规定了胎圈钢丝表面镀层只有三种黄铜、青铜1(低锡)和青铜2(高锡)。黄铜镀层胎圈钢丝只用于特殊性能的轮胎中，普通轮胎使用的是镀青铜的胎圈钢丝。目前，普遍使用的镀青铜技术有电解法和置换法两种。电解法镀青铜虽然是成熟技术，但使用氰化亚铜作主盐，导致环境保护的困难；而文献报道的置换镀青铜方法(如仝奎、窦光聚胎圈钢丝化镀锡青铜工艺研究金属制品，vol 28，No，6，P4-6.2002)用于工业生产尚需进一步提高镀液稳定性，防止两价的亚锡离子被氧化成四价锡而从镀液中沉淀，并增强青铜镀层的抗锈蚀能力。我国目前大多数胎圈钢丝生产厂生产镀紫铜胎圈钢丝，面临以镀青铜代替镀紫铜的技术变革。本专利技术的目的是提供一种使镀液稳定，钢丝施镀青铜后不需另作防锈处理的镀青铜添加剂及其制备方法和在胎圈钢丝镀青铜中的应用。该添加剂也可在铁基板材镀青铜中应用。
技术实现思路
本专利技术提供的一种镀青铜添加剂，由第一组份、第二组份和第三组份组成，其特征在于第一组份是由四苯基卟啉、3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠(a)和桑皮素(b)组成，各组份的重量比为四苯基卟啉∶3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠∶桑皮素＝1∶1-1.5∶0.5-1； 第二组份是由聚二硫二丙烷磺酸钠、2-巯基苯并咪唑、二羟甲基硫脲和1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢(c)组成，各组份的重量比为聚二硫二丙烷磺酸钠∶2-巯基苯并咪唑∶二羟甲基硫脲∶1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢＝1∶0.2-0.5∶0.6-0.9∶0.1-0.7； 第三组份是由聚乙二醇6000、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯和二氯化钴组成，各组份的重量比为聚乙二醇6000∶十二烷基苯磺酸钠∶烷基聚氧乙烯醚硫酸酯∶二氯化钴＝1∶0.2-0.6∶0.4-0.8∶1-1.5；第一组份∶第二组份∶第三组份＝1∶50-400∶70-450(w/w)。本专利技术镀青铜添加剂的制备方法，由下述步骤组成(1)将第一组份中的四苯基卟啉称重后，加入其重量20-30倍的98％浓度的硫酸，加热到140-160℃，加热5-10小时，冷却到30-50℃，再按重量比四苯基卟啉∶3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠∶桑皮素＝1∶1-1.5∶0.5-1加入3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠和桑皮素，搅拌均匀，自然冷却，静置5-7天，制成第一组份；(2)将聚二硫二丙烷磺酸钠溶于水中，2-巯基苯并咪唑溶于乙醇中，二羟甲基硫脲溶于水中，1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢溶于水中，然后再按重量比聚二硫二丙烷磺酸钠∶2-巯基苯并咪唑∶二羟甲基硫脲∶1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢＝1∶0.2-0.5∶0.6-0.9∶0.1-0.7进行混合，制成第二组份；(3)将聚乙二醇6000、十二烷基苯磺酸钠、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯和二氯化钴按1∶0.2-0.6∶0.4-0.8∶1-1.5(w/w)比例混合，制成第三组份；(4)将第一组份、第二组份、第三组份按1∶50-400∶70-450(w/w)的比例混合后，搅拌均匀制得镀青铜添加剂。本专利技术镀青铜添加剂在胎圈钢丝镀青铜中的应用，由下述步骤组成(1)镀液配制将硫酸铜、硫酸亚锡、硫酸亚铁、98％浓度的硫酸和镀青铜添加剂按下列组成用水配制成镀液；Cu2+15-30g/L， Sn2+0.2-2g/L，Fe2+0.5-10g/L，H2SO460-110g/L，镀青铜添加剂 1.2-2g/L；(2)取镀液置于镀槽中，镀液工作温度控制在20-35℃；(3)将施镀的胎圈钢丝先进行酸洗，水洗，然后进入镀槽，以7-15米/秒的速度运行，线材在镀槽中停留时间为2-4秒；(4)施镀过程中，给镀液适时补加硫酸铜，硫酸亚锡，以使Cu2+、Sn2+浓度分别维持在15-30g/L、0.2-2g/L的范围内，每施镀1吨线材，补加镀青铜添加剂0.06-0.1g/L，Fe2+浓度达到50g/L时，更换原镀液体积的1/3镀液(5)施镀的线材从镀液中出来后用水基润滑剂抛光或拉拔，定径为所需规格的镀青铜胎圈钢丝；(6)每1m3镀液施镀15-18吨线材后，全部镀液重新更换。本专利技术镀青铜添加剂在铁基板材镀青铜中的应用，由下述步骤组成(1)镀液配制将硫酸铜、硫酸亚锡、硫酸亚铁、98％浓度的硫酸和镀青铜添加剂按下列组成用水配制成镀液；Cu2+15-30g/L，Sn2+0.2-2g/L， Fe2+0.5-10g/L，H2SO460-110g/L，镀青铜添加剂 1.2-2g/L；(2)取镀液置于镀槽中，将经酸洗、水洗后的10×15cm2铁基板材浸入镀液中4-5秒，取出风干。本专利技术与现有技术相比具有如下优点镀青铜添加剂工作温度在20-35℃内，不产生酸雾，镀液稳定期在三个月以上，钢丝镀青铜后，不需作防锈处理，防锈期半年以上。四附图说明图1是本专利技术实施例1镀青铜胎圈钢丝镀层中锡含量测定(X射线能谱图)。图2是本专利技术实施例2镀青铜胎圈钢丝镀层中锡含量测定(X射线能谱图)。五具体实施例方式实施例1(1)将四苯基卟啉称重后，加入其重量20倍的98％浓度的硫酸中，加热到140℃，加热10小时，冷却至35℃，再按重量比四苯基卟啉∶3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠∶桑皮素＝1∶1.5∶0.5，将3，4′，4″，4_-四磺酸酞菁铜四钠和桑皮素加入上述溶液中，搅拌均匀，静置7天，制成第一组份；将聚二硫二丙烷磺酸钠溶于水中，2-巯基苯并咪唑溶于乙醇，二羟甲基硫脲溶于水中，1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢溶于水中，按聚二硫二丙烷磺酸钠∶2-巯基苯并咪唑∶二羟甲基硫脲∶1，1′-五次甲基双(1-甲基)吡咯啶酒石酸氢＝1∶0.2∶0.9∶0.7的重量比进行混合，制得第二组份；按聚乙二醇6000∶十二烷基苯磺酸钠∶烷基聚氧乙烯醚硫酸酯∶二氯化钴＝1∶0.2∶0.4∶1的重量比进行混合后，溶于水中，制得第三组份。将制成的第一组份，第二组份，第三组份按第一组份∶第二组份∶第三组份＝1∶50∶70重量比混合后，搅拌均匀，制得镀青铜添加剂。(2)将硫酸铜、硫酸亚锡、硫酸亚铁、98％浓度的硫酸和镀青铜添加剂按下列组成用水配制成镀液Cu2+20g/LSn2+0.8g/LFe2+0.5g/LH2SO470g/L镀青铜添加剂1.5g/L(3)取配制好的镀液1m3加入贮箱中，用耐酸泵抽入镀槽，再回流到贮箱中，不断循环，镀液温度保持在20-35℃范围内。将施镀线材先进行酸洗，水洗，以8-15米/秒的速度在镀槽中运行。当镀液中Cu2+消耗到15g/L，补加硫酸铜，使Cu2+维持在15-20g/L范围内，同样，适时补充硫酸亚锡，使Sn2+维持在0.6g/L范围。每施镀1吨钢丝，需补加10-12kg硫酸铜，0.3-0.5公斤硫酸亚锡，当铁离子浓度达到50g/L时，更换原镀液体积的1/3镀液。施镀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：何明威，李文娟，刘轻轻，
申请(专利权)人：何明威，
类型：发明
国别省市：
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