尚书定（河南南阳中原电镀技术实业公司 473000 ）

（摘要） 详细介绍了新型酸锌光亮剂，柔软剂的特点，组成配方，使用注意事项。列举了使用中的常见故障，提出了相应的排除解决方法。

（关键词） 酸锌 光亮剂 柔软剂 载体 ZY - 4

1 . 前言

目前，新一代的酸锌光亮剂，柔软剂已开始取代传统的苄叉丙酮型光亮剂，在电镀行业中得到广泛的应用，作为新产品，它具有出光速度快，亮度高的最大特点，当然，它也并非如光亮剂生产供应商所宣传，性能优异，十全十美。也有着不如传统光亮剂的性能缺陷，本文正是以科学的态度，对新型光亮剂，柔软剂的特点，组成及使用作一全面的阐述，希望能对光亮剂生产及使用厂家有所参考。

2 . 新型光亮剂，柔软剂的特点

相应于传统的AB型（或1，2号）苄叉丙酮型光亮剂而言，新型光亮剂，柔软剂具有以下优点

（1）光亮度高，出光速度快，镀层细密，均匀，内应力小。

（2）极佳的分散能力与深镀能力

（3）消耗量低，用量少，使用成本低。

但新型光亮剂，柔软剂也有两大缺点：

（1）稳定性差，很容易被氧化为邻氯苯甲酸，若在镀液除铁时用高锰酸钾氧化Fe2+，则其中邻氯苯甲醛会被完全破坏，处理后光亮剂要按新开缸量补加。

（2）镀后彩钝时，膜层结合力差，容易脱膜。

所以，一般新型光亮剂，柔软剂，比较适合于银白钝或蓝白钝，而对于彩钝，则最好用传统的苄叉丙酮型光亮剂。

3 . 新型酸锌光亮剂，柔软剂的组成及参考配方

3.1 新型酸锌光亮剂，柔软剂的组成

3.1.1 主光亮剂

新型光亮剂，柔软剂主要采用邻氯苯甲醛作为主光亮剂，可以单独使用，也可以和少量苄叉丙酮混用，

3.1.1.1 邻氯苯甲醛

邻氯苯甲醛是一种油状无色液体，有强烈的苦杏仁味道，有毒，不溶于水，易溶于酒精，有挥发性，邻氯苯甲醛做主光亮剂的优点是出光速度快，镀层细，亮度足，不足是有毒，挥发性大，消耗量较大，而且易氧化，不稳定。镀层色泽较苄叉丙酮光亮剂显黄色。

3.1.1.2 苄叉丙酮

苄叉丙酮是一种油性淡黄色晶体，具有刺激性气味，不溶于水，易溶于酒精。在镀液中它被载体光亮剂乳化后溶于水中，稳定存在于镀液中。苄叉丙酮在0.2 -- 0.3g/L范围内，可在广泛电流密度区获得光亮镀层，当含量达到0.4g/L后，高电流区开始出现白色条纹，再继续增加苄叉丙酮浓度，会在高电流区出现麻砂状镀层，当补加适量载体后，麻砂消失，镀层极为光亮，脆性明显增大，甚至会开裂。

苄叉丙酮的质量对镀液性能影响很大，市场上有很多不合格产品，夹杂有氯化钠，元明粉或其它杂质，这些产品在夏季显液体状态，由于杂质含量高，导致镀层亮度差，起灰雾或竖状条纹，光亮剂消耗量大。介绍一简单的鉴定方法， 按每升镀液加入苄叉丙酮0.2g/l,载体10g/L,苯甲酸钠2g/L,取配制好的基础镀液250mL做赫尔槽试验，每片镀10分钟，电流1A,连续打十二片，整板光亮以上为合格产品，质量差的产品一般大7 -- 8 片基本上就不亮了。

3.1.2 载体光亮剂

3.1.2.1 载体光亮剂的作用

载体在光亮剂中含量最高，所起作用也最为关键，其作用是将主光亮剂乳化使之溶于镀液，扩大电流密度范围，提高镀液分散能力，增加镀层亮度，使镀层细致。在镀液中，若载体含量不足，镀液会浑浊，镀层出现麻砂，脆性大，甚至开裂。

3.1.2.2 载体光亮剂的消耗

载体光亮剂的消耗主要来自三个方面

一是在镀层中夹杂，在电镀过程中，与主光亮剂同时夹杂在镀层中，而若夹杂过多，会导致镀层的变色，降低抗蚀性，所以应尽可能减少在镀层中的夹杂。

二是带出损失，这包括镀液的带出和金属表面吸附层的带出，若载体润湿性较差，随镀件表面会带出更多，而且影响镀件的清洗和钝化。

三是氧化分解产物，

3.1.2.3 载体的合成

目前，国内一般以下两种合成工艺

一是将非离子表面活性剂与硫酸化材料反应，可在脂肪醇聚氧乙烯醚末端羟基上引入一个硫酸根，形成酯化反应。常用的磺化材料有氯磺酸，硫酸，氨基磺酸等。

二是非离子表面活性剂与顺丁烯二酸酐反应，成为顺化反应。

要合成高质量载体，要注意，一是原材料质量要好，二是严格控制操作温度，时间，三是要进行恰当的中和，

3.1.2.4 载体的性能检测

选用载体，要通过实验，严格检测载体的乳化能力，耐盐性，浊点，电镀性能等指标，从而选择高性能载体。

3.1.2.5 载体的发展方向

目前，载体向着高效，高纯度，高乳化性，润湿性，亲水性，低泡等方向发展，我公司采用最新工艺，用最新材料合成的ZY-4载体，性能优异，代表着载体的发展方向，也使得所配光亮剂质量上了一个新台阶，解决了目前光亮剂存在的由于在镀层中过多的夹杂，而使镀锌层钝化困难，脆性大，易变色的难题。

3.1.3 辅助光亮剂

3.1.3.1 辅助光亮剂的作用

辅助光亮剂能协助主光亮剂发挥光亮作用，同时又可以改善低电流区的光亮性，提高电流使用的上限以防止镀层被烧焦，提高镀液的分散能力和覆盖能力等。

3.1.3.2 主要成分

辅助光亮剂应用最多的是苯甲酸钠和扩散剂NNO ,国产光亮剂，柔软剂中基本上都含有这两种成分。

苯甲酸钠 ，苯甲酸钠是一种白色轻质粉末，大量用于食品防腐剂，易溶于水呈弱碱性，但与酸性溶液相遇后会立即游离出苯甲酸而使溶液浑浊，这就是为什么在加光亮剂到镀液时会出现一股白色烟雾状沉淀物的原因，所以在加光亮剂时，应在搅拌下加入。

镀液中过多的苯甲酸钠会使镀层产生条纹，同时也增加成本，在镀液中苯甲酸钠在2g/L左右时，属最佳状态。

扩散剂NNO，扩散剂NNO是一种阴离子型表面活性剂，可明显改善镀层的均匀性和低区走位能力，根据实验，0.5g/L可明显改善地区的亮度，1-2g/L浓度下达到最佳状态，这时镀层均匀性和整平性最佳，当浓度达到2g/L后，不仅亮度明显下降，且镀层中出现白色条纹。

3.1.3.3 其他成分

除了苯甲酸钠和扩散剂外，还有一些其他成分，用量较少，但对光亮剂的质量也可起到意想不到的效果。有以下材料供选择。

烟酸 可改善电流使用上限，防止镀层烧焦，过量，镀层产生条纹。

桂皮酸 对提高低区光亮度有效

糖精 能增加镀层白度，但对提高深镀能力无效。

味精 短时间可提高深镀能力，但多加几次后，则无效。

1.4 -丁炔二醇 可明显提高深镀能力，含量在0.04 - 0.08 g/L.

苯骈三氮锉 可提高镀层抗蚀能力.

3.1.4 溶剂

新型光亮剂中由于邻氯苯甲醛含量较高，一般在100—200g/L之间，就需在光亮剂中加入溶剂，协助载体溶解主光亮剂，若不加溶剂，光亮剂不透明，常用溶剂是乙醇，有机醚等,且加入量没有限制，可根据实际需要而定。冬季加量较多

3.2 参考配方

新型酸锌光亮剂，柔软剂的大致配比如下

3.2.1 光亮剂

主光剂 100 — 200 g/L

ZY- 4 乳化剂 250 - 400 g/L

辅助光亮剂 40 — 60 g/L

溶剂 100 — 3 00 mL/L

3.2.2 柔软剂

ZY- 4 载体 200 — 300 g/L

苯甲酸钠 50 --- 60 g/L

扩散剂 NNO 20 -- 30 g/L

辅助光亮剂 10 — 15 g/L

4 .新型光亮剂,柔软剂性能指标的判断,分析

由于酸锌光亮剂组成成分及生产工艺简单,所以众多厂家,个体纷纷加入该类光亮剂的生产,销售行列,更有许多厂家仿冒进口,名牌产品,有些将产品说明书,商标,外包装贴牌全部印成英语,均自称产品最优,但实际上,由于材料的选用及配比不合理,技术不过关,不少厂家的酸锌光亮剂质量低劣,这给电镀厂家的选择,应用带来了诸多问题,所以,商家如何生产,供应更优质光亮剂,电镀厂家如何选择最合适的光亮剂,确是我们电镀从业者应时时考虑的问题,下面就光亮剂的部分性能指标,谈一些笔者的粗浅认识.

4.1 关于光亮剂浊点

理想的优质酸锌光亮剂的标准是: 浊点高,出光速度快,亮度高,光亮电流密度范围宽,整平性好,走位性好,耐蚀性好.但实际上,任何牌号光亮剂很难做到所有性能指标均是最优,而且我们在这些性能指标的判断,评定标准的认识上还有一些不一致.比如,浊点.本是光亮剂在镀液中应用耐高温的参数,有一些厂家并不关心,而有些厂家则将其作为衡量光亮剂质量的重要因素,认为浊点越高越好,事实上,光亮剂浊点高,往往带来其他性能指标的下降,比如,浊点过高,其走位性,整平性,耐蚀性等性能却降低,而且,一味追求高浊点是没有任何意义的.目前,市场上有两类光亮剂,一类是耐高温光亮剂,另一类是常温光亮剂,相比较而言,常温光亮剂除浊点较低外,其他性能指标均优于耐高温光亮剂,事实上,在夏季高温时,采用耐高温光亮剂,即使能够电镀,电镀质量也要大受影响,而且光亮剂消耗量大,所以,采用常温光亮剂,夏季高温时,镀液进行冷冻降温,比单纯采用耐高温光亮剂而不降温,无论是提高电镀质量,还是降低成本,提高经济效益方面,都是划算得多.因此,市场上的名牌光亮剂中,很多属常温光亮剂,如莱德918光亮剂,风帆的氯锌-5光亮剂等,虽不耐高温,却大受欢迎.

4.2 关于光亮剂的耐蚀性

好的酸锌光亮剂在应用中稳定,有机杂质分解少,镀层耐蚀性好,应该说,光亮剂在镀层的耐蚀性方面起着非常关键的作用,而现在,许多厂家忽视了这一问题,比如,一些厂家遇到镀锌层易变色,耐蚀性差的问题时,大多从镀液杂质,钝化工艺找原因,有的设法增加封闭,二次钝化等工艺,而结果却并不明显,而最后,很多原因却是出在光亮剂上.所以,厂家在选用光亮剂时,应将耐蚀性作为一个重要指标来考察, 一般来 说,耐高温光亮剂相比常温光亮剂, 耐蚀性要差一些,原因是耐高温光亮剂中所用的高温载体,大多由脂肪醇聚氧乙烯醚磺化反应得到,而使得镀层中易夹杂含S化合物,从而加速镀层腐蚀,降低了镀层耐蚀性.

4.3 新型光亮剂的外观

由于新型 光亮剂中主光亮剂含量较高,所以目前,市场上很多光亮剂易出现浑浊,沉淀,析出,凝固等问题,尤其在冬季气温较低时,更易出现,尽管 一般商家声称使用时,加热一下,不影响质量,但毕竟给厂家的使用 带来了麻烦,也说明对主光剂的乳化,增溶性不好,应该也是光亮剂存在的质量问题,不可小视,好的光亮剂应该是无论放多久,无论气温多低,应始终保持澄清,透明,无沉淀,无悬浮物的液体状态.而要达到这一要求,应解决两个关键问题,一是选用更好的乳化剂,要求乳化剂有更好的增溶性,水溶性,我公司生产供应的ZY - 4 载体，,是专用于配制酸锌光亮剂,对邻氯苯甲醛的溶解量可达250 g/L 以上,在低温下可保持长时间稳定.是配制酸锌光亮剂的首选产品, 二是选用更好的溶剂,经研究发现,某一有机醚类溶剂,和酒精混合使用,可取得比单纯用酒精更好的效果,采取这两措施后,我公司客户均生产出始终稳定的酸锌光亮剂.

5 .新型光亮剂的选择及检测方法

5.1 新型光亮剂的选择

市场上销售光亮剂牌号众多，质量参差不齐，所以，电镀厂家要通过赫尔槽，对光亮剂进行试验比较，综合考察 光亮剂浊点，光亮度，出光速度，走位性，抗蚀性，稳定性等性能指标，来选定所用的光亮剂。

5.2 光亮剂的检测

5.2.1 浊点

将加有光亮剂的镀液在水浴中加热，并不停地搅拌镀液，当镀液混浊时，停止加热，然后冷却，当镀液由混浊变为清澈时 ，记录下此时温度，此即为浊点，浊点越高，说明光亮剂耐温性能越好，但并非浊点越高越好，浊点越高，往往带来走位性的下降，所以，若对于没有降温设施的镀槽，可根据需要，选用高浊点光亮剂，一般浊点达到60度即可，若对于有冷冻降温，则不必过多考虑浊点。

5.2.2 电镀性能检测

在镀锌溶液中，加柔软剂20mL/L ,光亮剂1mL/L ,在赫尔槽中分别按0.5A,1.0A,1.5A打片试验，时间5分钟，在10 -- 30 度，0.5A,1.0A应为镜面光亮，1.5A高区允许少量烧焦，重点观察低区，好的光亮剂高区低区亮度均匀，通过多打试片，直到试片出现麻砂，条纹，以此考察光亮剂的消耗量，耐用性。

5.2.3 耐盐性检测

先配制1L标准溶液（氯化锌70 g/lL,氯化钾 250 g/L,硼酸30 g/L)然后加入光亮剂，柔软剂，用1A电流，5分钟时间打一赫尔槽试片。

然后分次往镀液中加入氯化钾，每次加20g/L,每加一次，打一试片，每次要观察镀液浑浊程度，镀液浑浊时的氯化钾浓度越高，说明该光亮剂的耐盐性能越好。

从所打的赫尔槽试片来判定耐盐能力并确定最高的使用浓度：当氯化钾浓度升高时，会使赫尔槽试片的高区出现暗区，此暗区会随着氯化钾浓度的升高而逐渐由高区向低区扩大。

当赫尔槽试片出现暗区时的氯化钾浓度已是该光亮剂的最高耐盐能力。好的光亮剂的耐盐能力不应低于260 g/L.

5.2.4 分散能力的测试

由于赫尔槽试片上电流密度分布与试片上各测试点具有一一对应的关系，就可以根据不同点的电流密度和镀层厚度的关系绘出曲线，直观的反映出镀液的分散能力和镀层厚度的分布，通常都是取高电流区和低电流区试片两极端点各1.5cm距离内的点作为测试点，这两个点对应的电流密度分别是高区的8.60A/dm2和低区的0.43A/dm2,相差正好20倍，通过测这两点的镀层厚度，并进行比较，就可以对其分散能力有一个量化的评价。

6 光亮剂的使用

6.1 开缸用量

在酸锌镀锌工艺中，配槽开缸，一般光亮剂用量 1 — 3 mL/L ，柔软剂用量20 — 30 mL/L 。

6.2 补加方法

平时补充时，不宜单独加入，最好加入方法是按柔软剂：光亮剂为1—2 ：1 的比例混合后添加，或混合后再用水或镀液稀释添加，以避免局部因主光亮剂浓度过高而使镀层发脆。

至于光亮剂，柔软剂消耗量，要视具体情况而定，如镀液电流密度范围不够宽，深度能力不够好，或镀层有脆性，可适当多加柔软剂。

一般柔软剂多加，不会产生副作用，只是提高使用成本，而光亮剂则不能多加，加多了镀层发脆。

6.3 光亮剂的净化

光亮剂在电镀过程中除了正常的消耗和带出损失外，还会发生分解反应，造成有机杂质，当有机杂质积累到一定浓度后，会影响镀层的正常沉积，现象是，光亮剂消耗量明显增大，这时应进行对镀液处理。

6.4 光亮剂的转换

若发现使用的光亮剂质量不能令人满意，或发现更好的光亮剂，可以转换，但在转换前，要先做一下小试，以防不测。

一般来说，光亮剂的成分基本上都差不多，只是辅助光亮剂稍有差别，或是载体光亮剂有所区别或是所用材料厂家不同，纯度不同，但也就是这三个不同，会使光亮剂的性能有很大区别，除此之外，就是有效物浓度和价格上的差异。

首先要做赫尔槽试验,在现镀液中加入1mL/L新光亮剂，1A镀10分钟后取出，经出光，钝化后，观察试片有何不良现象，如有则不宜改用，如没有不良现象。则应加1mL/L光亮剂，继续打片观察，除了更光亮外，无其他不良现象时，可以改用，否则不宜改用。

7 . 光亮剂，柔软剂使用注意事项

7.1 将光亮剂柔软剂按一定比例混合一起，使用时再用3 — 5 倍的水或镀液稀释后才能加入镀液，严禁直接加入。

7.2 稀释后的光亮剂要缓缓加入，并不断搅拌，保证光亮剂均匀分散到镀液中。

7.3 注意应在生产前加入，不能在镀液很热时加入，也不能一下子将光亮剂加入镀槽。

7 .4 光亮剂的补充应坚持少加，勤加，以便经常保持镀液的最佳性能。

7.5 若光亮剂在室温加入致镀液浑浊，表面形成油状物，表明镀液中氯化物浓度过高，应适量补充水稀释 。

7.6 如按正常量加入光亮剂后 ，镀层不亮，不能再盲目补加光亮剂，镀层不亮可能由多种原因引起，应先找出具体原因，予以排除后再试添加。

7.7 调PH值时，必须用盐酸稀释后，缓慢的加入镀液，边加边搅拌，若所用盐酸过浓，或者加入过快，会使光亮剂析出。

7.8 在冬季气温较低时，有些牌号光亮剂 会出现浑浊，不透明，有絮状物析出，或底部有沉淀，使用时，应将光亮剂桶在热水中加温半小时以上，待完全溶解透明后再补加。不影响质量。，

7.9 光亮剂长时间使用，易形成有机杂质，用活性炭处理。

8. 新型光亮剂使用常见故障及排除

8.1 镀锌层抗蚀性差

产生原因 ：所选用光亮剂不佳，乳化性差，使得镀层可能亮度好，但耐蚀性差。

排除： 选用优质光亮剂,优质载体，如ZY - 4 载体

8.2 镀层发雾

产生原因：新型光亮剂比较容易出现的问题是镀层发雾，尤其在夏季气温较高时，这也是由邻氯苯甲醛氧化不稳定引起，也是新型光亮剂的一点不足。

排除：

（1）夏季，最好镀液备有冷冻设施，防止镀液温度过高。

（2） 新型光亮剂与传统苄叉丙酮型光亮剂搭配使用。或选用邻氯苯甲醛和苄叉丙酮混用的新型光亮剂，柔软剂。

8.3 镀液中光亮剂含量过低

故障：容易出现光亮度不足，分散能力差，镀层粗糙，光亮电流密度范围减小等现象。

分析：光亮剂在镀液中必须保证一定的最低含量，其中主光亮剂的最低含量应在0.2 - 0.3 g/L ，如含量低于此值，便易出现各类问题，应注意。

排除： 按照消耗量补足光亮剂。

8.4 光亮剂含量高，柔软剂含量低

故障：若光亮剂含量高，相对柔软剂含量低，易出现镀层粗糙，脆性大等问题，也可以造成钝化困难，钝化膜不牢固等故障。

分析：在镀液中光亮剂和柔软剂必须合理搭配，才能有效的起到光亮作用，当然，具体使用比例并非固定不变，同样数量光亮剂，所消耗柔软剂数量，也与镀液温度，电镀工件所用材料，几何结构有关，要根据具体情况而定。

排除：可根据赫尔槽试验，监控光亮剂，柔软剂的合理补加比例。

8.5 有机杂质含量过高

故障：在电镀过程中部分光亮剂会发生分解，这些分解产物在镀液中积累到一定量后，就会造成有机杂质含量过高，从而出现镀层粗糙，发雾，不光亮，分散能力降低等故障。

排除 ：处理电镀液，向电镀液中加入1 - 2 g/L 活性炭，然后加热至45 C左右，搅拌30 分钟，静置过夜，再过滤。

8.6 镀液浑浊

产生原因

（1）光亮剂质量差，所用苯甲酸钠，扩散剂纯度低，杂质含量高。

（2）光亮剂含量高，柔软剂含量低，比例失调。

解决 ：根据具体原因进行处理

8.7 光亮剂，柔软剂消耗量过大

分析：光亮剂，柔软剂消耗量过大，除了可能是光亮剂，柔软剂本身原因，如：质量较差，含量较低等原因外，也与下列因素有关：

（1）镀液温度过高

（ 2） 前处理除油不净

（3） 镀液中氯化物含量过高，光亮剂，柔软剂出现盐析。

（4）镀液中硼酸含量过低

（5）镀液PH值过高或过低

排除：根据具体原因予以解决

作者 ： 尚书定

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