一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种镀锡液，尤其是涉及一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法，包括以下成分：10

【技术实现步骤摘要】
一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种镀锡液，具体涉及一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法。

技术介绍

[0002]镀锡层的主要用途之一是作为钢板的防护性镀层，同时由于锡离子及其化合物对人体无害，且镀锡层具有良好的耐蚀性、延展性和焊接性，使得镀锡钢板也被广泛应用于食品的加工和包装盛放以及装运，如罐头的包装等。
[0003]目前全国有电镀锡薄板生产线30余条，在连续高速的电镀锡钢板生产体系中，工业上应用的酸性镀锡方法主要有苯酚磺酸盐体系、硫酸盐体系和甲磺酸盐体系。在国内,2009年宝钢股份梅山钢铁公司建成国内第一条20万吨不溶性阳极高速甲磺酸(MSA)镀锡生产线并成功投产后,首钢京唐、沙钢股份、中粤浦项和科玛等厂家相继采用甲磺酸镀锡体系。甲磺酸电镀锡体系具有镀液无毒、稳定，在自然条件下能够完全降解，废水处理简单，电流效率高、分散能力强、电流密度范围宽、锡泥量少等诸多技术优势，因此，甲磺酸镀锡作为其他镀锡方法的替代得到了很大发展，目前已广泛应用在国内外工业生产中。
[0004]但随着锡的大量应用，锡资源的不断开采，全球锡的储存量逐渐减少锡的价铬也因此上升，为进一步降低成本，增加与玻璃、铝板等包装材料的竞争力，镀锡层减薄是必然的发展趋势，这既能降低能源损失，也能降低企业成本。早期镀锡板的镀锡量在10g
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‑2以上，现在常用的低锡量镀锡板镀锡量为1.1g
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‑2，而0.5g
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mr/>‑2镀锡量的镀锡板也在研发中。随着镀锡量的降低，镀锡液效率低、镀锡不均匀的问题对镀锡板性能的影响愈发严重。除此以外，当镀锡生产线使用不溶性阳极体系时，镀锡过程中阳极会析出大量的氧气，析出的氧气会对镀液的稳定性造成一定的影响，会加速镀锡液中Sn
2+
氧化为Sn
4+
，最终生成不溶性的锡泥沉淀，加速了镀液中亚锡离子的消耗。因此，为满足电镀锡钢板生产线对于大电流高速镀锡的要求，镀锡液需要满足高抗氧化性、高极化能力、高分散能力、高稳定性以及低泡性，这就对镀锡液添加剂提出了更高的要求。
[0005]目前国内高速电镀锡生产线主要有德国西马克公司以及日本新日铁公司生产的镀锡机组，德国西马克公司研发的高速电镀机组最高带速600m/min，日本新日铁公司的镀锡生产线带速450m/min。由于目前钢厂使用的镀锡机组速度快，且目前镀锡层厚度很薄，能满足要求的甲磺酸体系镀锡添加剂主要来自陶氏化学和奎克化学。但2021年陶氏化学甲磺酸体系镀锡添加剂的国内市场被奎克化学收购后，国内的甲磺酸体系镀锡添加剂被奎克化学独家垄断，目前仅有奎克化学研发的G8甲磺酸(MSA)镀锡用添加剂能满足500m/min带速高速镀锡生产机组。因此开发出具有自主知识产权的甲磺酸高速镀锡液添加剂尤为迫切。
[0006]中国专利CN102418123A公开了一种高速电镀光亮镀锡电镀液及其制备方法和应用，该专利公布的光亮镀锡液每升镀液中含120
‑
200ml的甲基磺酸锡、100
‑
175ml 70wt％的甲基磺酸、0.03
‑
5g光亮剂、30
‑
45g导电盐、1
‑
10g晶粒细化剂、5
‑
20g抗氧剂、0.5
‑
2g润湿剂和0.0005
‑
0.001g防泡剂。虽然该光亮镀锡液有优良的镀层速率、分散能力和抗泡能力，并
且可以用在高速电镀工艺中，但该工艺中使用的抗氧剂为甲苯磺酰胺和邻磺酰苯酰亚胺的混合物，该抗氧剂不能有效抑制甲基磺酸镀锡液中Sn
2+
氧化为Sn
4+
，导致该高速镀锡液稳定性较差。除此以外，该高速镀锡液的使用温度为14
‑
37℃，最佳使用温度为25℃，不能满足目前镀锡生产线的需求。
[0007]中国专利CN103882484A公开了一种高速电镀锡用镀液，该镀液包括以下成分：5
‑
100/L甲基磺酸锡、10
‑
100ml/L甲基磺酸、0.1
‑
200ml/L硫酸、0.1
‑
200mg/L消泡剂、0.1
‑
50g/L细晶剂、0.01
‑
20g/L走位剂、0.1
‑
40g/L抗氧剂。虽然该专利技术在一定程度上满足了高速镀锡生产线的要求，但其镀液的分散能力无法满足极低镀锡量(≥0.5g
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‑2)镀锡板生产。

技术实现思路

[0008]本专利技术旨在提供一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液及其制备方法，该甲磺酸高速镀锡液有高抗氧化性、高极化能力、高分散能力、高稳定性及低泡性，可满足500m/min带速高速镀锡生产机组的生产需求，且可用于极低锡量(≈0.5g
·
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‑2)镀锡板的生产中。
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，包括以下成分：10
‑
100ml/L的70wt％甲磺酸水溶液、50
‑
150ml/L甲磺酸亚锡、5
‑
50ml/L抗氧化剂、1
‑
50ml/L晶粒细化剂、0.1
‑
20μl/L消泡剂、0.1
‑
10ml/L硫酸。
[0011]其中，甲磺酸亚锡溶液，化学式为(CH3SO3)2Sn。
[0012]进一步地，其中抗氧化剂为邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚、对羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚、抗坏血酸、β
‑
萘酚中的两种或两种以上的混合物。
[0013]进一步地，所述抗氧化剂为对羟基苯甲醚和对苯二酚以质量比10
‑
15:1混合，余量为去离子水。
[0014]进一步地，所述晶粒细化剂包括以下组分：嵌段聚醚A1
‑
5g/L，嵌段聚醚B 10
‑
30g/L，余量为去离子水；
[0015]嵌段聚醚A为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(多个分子量)、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丁醇聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、辛基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种；
[0016]嵌段聚醚B为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚(多个分子量)、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚丁、醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、辛基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种。
[0017]进一步地，所述的嵌段聚醚A分子量在900
‑
1700，在25℃下粘度为180
‑
250CPS，其亲水亲油平衡值为2
‑
10，其添加量为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于，包括以下成分：10
‑
100ml/L的70wt％甲磺酸水溶液、50
‑
150ml/L甲磺酸亚锡、5
‑
50ml/L抗氧化剂、1
‑
50ml/L晶粒细化剂、0.1
‑
20μl/L消泡剂、0.1
‑
10ml/L硫酸。2.根据权利要求1所述的用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于，所述抗氧化剂为邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚、对羟基苯甲醚、叔丁基对苯二酚、抗坏血酸、β
‑
萘酚中的两种或两种以上的混合物。3.根据权利要求2所述的用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于，所述抗氧化剂为对羟基苯甲醚和对苯二酚以质量比10
‑
15:1混合，余量为去离子水。4.根据权利要求1所述的用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于，所述晶粒细化剂包括以下组分：嵌段聚醚A 1
‑
5g/L，嵌段聚醚B 10
‑
30g/L，余量为去离子水；嵌段聚醚A为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丁醇聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、辛基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种；嵌段聚醚B为丙二醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚丁、醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、月桂醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚、辛基酚聚氧乙烯聚氧丙烯醚、十八醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚及烯丙醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚中的一种。5.根据权利要求4所述的用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于，所述的嵌段聚醚A分子量在900
‑
1700，在25℃下粘度为180
‑
250CPS，其亲水亲油平衡值为2
‑
10。6.根据权利要求5所述的用于高速镀锡的甲磺酸高速镀锡液，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵琦，李宁，黎德育，邓正平，徐衍岭，田志斌，
申请(专利权)人：广州三孚新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：