发布时间:2025-03-24 15:56:30
电镀镀铬的电解液是一种含约150~400 g/L铬酐、1.5~4.0 g/L浓硫酸的溶液,电镀时槽液温度可达45~70℃,一般的表面活性剂在这样的条件下很容易分解,因此对铬雾抑制剂开发的要求,一方面需要在这样酸性环境下有较好的起泡性或消泡性,同时要具有较好的化学稳定性和抗氧化性,包括在阳极氧化作用下保持稳定。如果选用发泡型的铬雾抑制剂,它应该在镀铬酸性液体中能降低表面张力至≤0.03 N/m,能够在电解液表面形成适当厚度(10~30 mm)的泡沫层阻止镀液表面出现铬雾。如果选择消泡性铬雾抑制剂,则要具备较高铺展性能,在铬雾泡表面破坏液膜的平衡,湮灭铬泡。两者在添加时都应不影响电镀质量和效率,化学结构都应不易被电镀工作环境所破坏,都应不具有或生成POPs类物质。
目前开发替代PFOS基的铬雾抑制剂的工作策略主要集中在几个方面:使用短碳链全氟烷基磺酸盐、在全氟烷基碳链中引进氧杂结构、在缩短全氟碳链的同时引进碳氢碳链。
3M公司推陈出新开发了全氟正丁基磺酸盐类产品FC-4430和FC-4432,替代过去的PFOS类产品作为铬雾剂,但是因为碳链过短,效果和用量上具有一定的劣势。
欧洲国家使用比较多的是TDFS(又称H4PFOS)的化合物,即C6F13 CH2CH2 SO3M。多家欧洲公司开发了基于这个化合物的铬雾抑制剂配方,特别是安美特(Atotech)公司的Fumetrol系列的Fumetrol 21 LF2。美国科慕开发了牌号为CapstoneTM FS-10的全氟烷基磺酸型表面活性剂,宣称可用作铬雾抑制剂。FS-10是全氟己基乙基磺酸质量分数30%的水溶液。两者都是基于TDFS复配得到的,实际有效成分大同小异。
根据丹麦EPA对比PFOS和TDFS的大规模实验,不难看出,在铬雾抑制、有效作用时长等方面,TDFS可能与PFOS优势持平甚至更好,而经济成本仅仅增加了一倍不到。
2019年美国表面处理协会(NASF)出台关于PFAS的白皮书,认为行业以TDFS为替代品更符合技术经济性和环境友好性。
综合各类毒性研究,相比较于PFOS,TDFS的生物毒性和生物累积潜能大幅减弱,完全可以达到替代PFOS和F-53B的目的。
总之,低泡的表面活性剂由于不需要厚泡沫层覆盖整个电镀液表面,比发泡型抑制剂更加符合发展趋势,使用生物可降解的TDFS类型的铬雾抑制剂,可在不更换现有Cr(Ⅵ)工艺的前提下,缓解PFOS和F-53B带来的紧迫的生物环境问题
参考文献:含氟表面活性剂作为铬雾抑制剂的应用.有机氟工业,2020年第4期.
全氟己基乙基磺酸是一种高效且不含国际PFOS系列氟碳表面活性剂,在电镀铬生产过程中具有良好的的耐高温性,耐氧化性和电解稳定性等特点。能***降低电镀车间的铬酸浓度,且抑制酸雾的挥发,改善电镀车间内的工作环境,降低成本。
使用效果:经本公司试验和客户试用,该产品使用效果好,跟FC-248相比较,***次添加后,发泡时间***,补加量更少,使用时间***。
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