现代电镀离不开各种助剂，但对几乎每天见到的助剂进行正确分类与命名，却是一个值得加以思索的问题。本文就个人经验教训及所见所闻，对常见的一些助剂（包括添加剂）的不妥分类及所产生的不良影响，阐述一些粗浅看法，供同行参考与讨论，希望在表面处理科技领域能出现百家争鸣的良好氛围。

亮镍光亮剂的组成及其作用

亮镍光亮剂就其组分可分为3类：初级光亮剂、次级光亮剂及辅助光亮剂。单加初级光亮剂只能获得结晶细致的半光亮镀层，光亮整平性达不到要求。至今，初级光亮剂仍以糖精钠盐为主[真正的糖精(邻苯酰磺酰亚胺)仅微溶于水，25°C时溶解1g需290mL水，若用沸水，则需25mL，并不适用]。ALS（烯丙基磺酸钠）过去被视为辅助光亮剂，但现在镀镍光亮剂中含量都较高，理应视为重要的初级光亮剂。初级光亮剂使镀层产生压应力（舒张应力），使镀层有膨胀现象。次级光亮剂的发展较快，现已应用到第四代，以吡啶类衍生物[如PPS、PPS–OH及丙炔醇衍生物(如二乙胺基丙炔胺DEP、丙炔醇丙氧基化合物PAP)]为主。第三代的BE（丁炔二醇与环氧氯丙烷缩合物）及其纯品BMP（丁炔二醇丙氧基化合物）和BEO（丁炔二醇乙氧基化合物），用量少，消耗量低，被视为“长效光亮剂”，现还在应用。次级光亮剂与初级光亮剂配比恰当时，具快起光、高整平的效能。次级光亮剂使镀层产生张应力（收缩应力），导致镀层易收缩而起皮。辅助光亮剂主要用于拓宽低Jk区光亮范围及掩蔽铜等杂质，如PS（炔丙基磺酸盐）、ATP（硫脲衍生物）和SSO3（吡啶羟基丙烷磺酸盐）等。

作为使用亮镍光亮剂的基本常识，只有初、次级光亮剂配比恰当时，才能将镀层内应力降至最低，此时亮镍层脆性才最小。张应力过大，镀层易发脆起皮，甚至呈粉状脱落；压应力过大，镀层易起泡，同样脆性增大。对此应有明确认识。略有压应力最好，因镀层略为膨胀，结合力较好。也只有初、次级光亮剂配比恰当，才能在宽Jk范围内实现快起光、高整平的效果。

分为光亮剂与柔软剂的不当之处

现售品光亮剂多分为光亮剂与柔软剂两类。柔软剂之说从何而来，已无从考证。光亮剂组分以次级光亮剂为主，而柔软剂则以初级光亮剂及辅助光亮剂为主，多为含硫物质。笔者认为这样分类欠妥，原因是：(1)将镀层产生脆性的原因简单化了，易使人误解为只有张应力才使镀层发脆。而加入初级光亮剂产生压应力抵消次级光亮剂产生的张应力，镀层就能柔软而无脆性。然而，当柔软剂加入过量时，镀层压应力过大，同样会发脆，此时补加光亮剂来抵消过大的压应力，光亮剂岂不又成了柔软剂？(2)混淆了镀层光亮整平的原因。理论与实践证明，只有当初、次级光亮剂配比恰当时，才能实现快起光、高整平及宽的光亮整平电流密度范围。因此，初级光亮剂同样起着重要的光亮整平作用，其协同作用不可忽视。换言之，柔软剂也是一类光亮剂，同样起光亮整平作用，二者的功能不能截然划分。亮镍液中的硼酸及润湿剂也对光亮整平性有重要贡献。实验发现，无润湿剂或其质量低劣时，高中Jk区镀层会发灰雾。硼酸及Cl–少时，低Jk区光亮整平效

分为光亮剂与柔软剂的危害

如今，有理论基础及丰富实践经验的生产一线工艺技术人员十分缺少，令不少老电镀工作者深为忧虑。

懂技术的私人老板也微乎其微，有的厂甚至全依赖助剂生产厂家的售后服务过日子。 对电镀光亮剂的补加，不少人连赫尔槽试验都不 做，凭感觉或望文生义地乱加。亮镍层光亮整平不足 时，猛加光亮剂，至镀层张应力过大造成起皮甚至粉 化脱落时，才猛加柔软剂，结果带来至少两个问题： 其一，柔软剂过多时，镀层压应力过大，同样镀层脆 性大，甚至起小泡；其二，柔软剂中多为含硫物质， 夹附或还原后使镍层含硫量增大而易钝化，甚至在清 洗水中存放稍久，套铬时因钝化而深镀能力更差，直 至起白斑、黄斑，不明原因时又去乱调镀铬液。这是 笔者屡见不鲜的低水平电镀厂因光亮剂与柔软剂之分 而在装饰镀中常出的毛病，也是产品质量不稳定的主 要原因。因此，笔者以为分为光亮剂A、光亮剂B为 好，并在产品使用说明书上写明二者应如何补加及比 例失调后的故障现象。 笔者长期自配亮镍光亮剂，并工作在生产第一线， 故有条件不断通过生产实践，检验调整光亮剂的配方 配比，最终研制出一种开缸与补加“二合一”的亮镍 光亮剂，使用起来十分方便。只要不对镀液大处理， 该光亮剂使用一两年比例基本不失调。至今应用4年 多了，效果令人满意。

酸性亮铜光亮剂的分类问题

酸性亮铜无疑是最为成功的无氰镀铜工艺，应用 很广，在塑料电镀上甚至不可或缺，有必要详细讨论。

硫酸盐光亮酸性镀铜光亮剂的研制难度及使用要 求远比亮镍光亮剂高。仅做到高中J k镀亮较容易，但 在长期大生产中，要保证在宽J k、宽温度范围内获得 完全镜面、无灰雾又不泛彩的镀层却十分困难。 主要 原因有以下方面：

(1) 酸铜光亮剂各组分之间及与含量甚微又不可 或缺的Cl – 之间的协同效应十分重要。故一个良好配方 的比例是十分严格的，其组分间具有相互影响作用， 组分的各自作用难以截然划分。

(2) 不少组分含量甚微，如M（2-巯基苯并咪唑）、 N（乙撑硫脲）、Cl – （氯离子）均在毫克级内，稍有 变化，则性能下降。

(3) 原材料供应商很多，但用量及性能相差很大。 更换一种材料，需对配比进行调整。如不同厂家提供 的M或N，有的用量达3倍之差，个别的甚至不能用； P（聚乙二醇）用量除与分子量有关外，与质量也关系 密切，多数依赖进口，劣制品甚至使镀层起小泡。磺 化M拓展低J k区光亮范围不及M；直接煮沸溶解的效 果又比加碱助溶的好；配液浓度大于0.5mg/L，又易 结晶析出。对多种进口染料的试验结果表明，有的不 能用，有的配制出的光亮剂存放半月后就变质失效。

(4) 很难兼顾大生产对多种性能指标的高要求。

如高染料型在20~28°C时，低J k区镀层光亮整平性 好，适用于复杂件，但其最高允许液温仅32°C左右。 故对其镀液既要设加热也要设冷冻设备，一般中小企 业不具备此条件，因为成本高，又不好用。

进口的酸铜光亮剂一般分为MU（开缸剂）和A、 B两种。但有的人将补给剂A称为填平剂，B称为光 泽剂，这是不妥的。因为只补加光泽剂而缺少填平剂， 光亮性仍不好（要达镜面效果，既要整平好又要很光 亮）；只补加填平剂而缺少光亮剂，高中J k区仍难达 镜面光亮，且镀层易发雾，泛彩，特别是液温较低时。 最好称为补加剂A、补加剂B。使用中应通过赫尔槽 试验确定二者最佳补给量，以免望文生义，凭感觉乱 加，导致低J k区镀层发暗黑（采用德国原装的生产液 试验时发现这一故障，电解消耗后能不暗黑，但低J k 区整平性又下降）。

低、微染料型补加剂的分类

由于高染料型存在的诸如最佳液温范围窄、因染 料盐析与聚沉而使镀层易起麻砂等固有缺陷，国内一 些学者主张开发低J k区光亮整平性好的无染料型，但 难度大，至今无成功工艺问世。作为过渡，出现了一 些低、微染料工艺。这类工艺必然是M、N、Sp和P 的改良型，于其中加入低区走位物与少量优质染料。

有将酸铜微染料型分为开缸与补加二液型商品 的。显然，在补加剂中必然同时存在配比定额的M、 N、Sp、P、低区走位剂与染料。补加剂只用一种，存 在如下问题（多年自配该体系的实践体会）：M与N 在不同液温下的消耗速率相差很大。液温高时，M消 耗速率远大于N；而液温低于15°C时，消耗速率相近， 甚至N略大于M。故在大生产时，应及时微调，夏天 甚至需两天调一次。试验调整频繁且需具相当经验， 否则绝对用不好M、N、Sp、P体系。若补加剂仅一种， 新配液效果可能也很好（毕竟产品推出前在实验室会 对新配液做试验，得出良好配方），但大生产使用一 段时间，比例失调必然造成效果变差，而对该体系缺 乏深入了解的人无法自调。以一实例说明：某厂采用 国内某大公司该类产品一段时间，效果变差。笔者取 液在I=2A下，于赫尔槽搅拌试验，试片低端近2cm 不亮且侧看泛红，高中J k区亮度尚可但难达镜面。凭 多年经验，先单独补加M，有很大好转，再补少量N 且在同样条件下电镀，不但低区全光亮，高中J k区立 即呈镜面光亮。可见故障液中比例已失调：M过少、 N略少，而Sp与P尚够。

分为高位剂与低位剂的问题

有人将微染料型酸铜光亮剂分为高位剂与低位 剂。笔者认为，如此分类至少存在两个问题：一、缺 少Sp与P，低J k区光亮整平性不良，而缺少M、N则 高、中J k区仍难达完全镜面光亮；二、低位剂中若将 M、N按一定比例混合，必然会出现如前所述的二液 型开始好用但M与N比例失调后效果变差的问题。 顺便提及，使用低区走位物质应小心为妙。笔者 以前就对GISS（聚乙烯亚胺烷基化合物）与AESS（脂 肪胺乙氧基磺化物）作过对比试验并撰文讨论过：GISS 用量仅AESS一半，但会降低镀层整平性（原因是抵 消了Sp的作用），二者加入过多，镀层特别是液温高 时的低J k区易发灰雾。近来对“高温载体”PN（聚乙 烯亚胺烷基盐）深入试验后，发现两个现象：其一， PN同样降低镀层低J k区的整平性；其二，在高纯PN 水溶液中，无论加酸或加碱，溶液均发白浑浊。而含 染料的光亮剂又必须用硫酸或冰醋酸调至酸性，否则 在光亮剂中染料易析出沉底（估计多为碱性染料）。 故PN能否与染料共存于光亮剂中，尚有待试验研究。 综上所述，低染料、微染料型应分为开缸剂MU、 补加剂A和补加剂B，且最好将M与N分别放在A 与B中，便于大生产中调整其比例。研制酸铜光亮剂 应与生产经验相结合，未经较长时间中试的实验室产 物，不要轻易推向市场，否则自找麻烦。

硫酸盐光亮镀锡添加剂的分类

硫酸盐光亮镀锡光亮剂通常分为开缸与补加两种 （如SS-820、SS-821等）。开缸剂中含有较多的二价 锡稳定剂，以减弱其氧化为四价锡最终成为不可逆转 的乳白色β–锡酸的倾向，但主光剂含量较低；补充剂 中则含有较多主光剂与辅助光亮剂。 主光剂多为苄叉丙酮或其与席夫碱类混用。而辅 助光亮剂现仍多采用甲醛。虽有人认为甲醛有毒而开 发出其替代品，但效果仍不及甲醛。笔者认为，电镀 所用化工材料，绝对对人体无害的物质非常少，只有 剧毒、高毒与低毒之分。过去认为无毒的铝，现今食 品中仍有严格限制；食入过多Na + 对人体也有害，连食 盐也不宜多摄入。若连低毒物都不能用，则电镀这个 行业该被取缔了。万不可草木皆兵。 需要讨论的是甲醛在光亮剂中的含量问题。笔者 多年自配酸锡光亮剂，结果发现，液温低于15°C左右 时，甲醛光亮作用明显；而液温较高时，非但无作用 反而加重镀层灰雾程度，使焊接性变差。故在自配的 光亮剂中不加甲醛，然后通过赫尔槽试验确定该不该 加及加多少。若补充剂中甲醛比例定死，则光亮剂的 高温性能必差无疑。笔者所用酸锡，液温达35°C时， 非但不灰雾反而非常光亮。如何避免表面活性剂积累 过多又使镀层不易灰雾，此处不作讨论。

因此，建议补充剂分为低温型与高温型两类，前 者可适量加入甲醛而后者不加，以利于在宽温度范围 内实现不灰雾的光亮沉积。

无氰碱铜成品浓缩液的问题

有人将进口的无氰碱铜浓缩液用于锌压铸件的电 镀上，开始尚可用，一段时间后就产生置换铜现象， 且越来越严重。问题出在哪里？笔者认为：(1)无氰碱 铜镀锌压铸件比镀钢铁件要求更高。因锌的电位比铁 更负，与铜的电位差更大，故更易产生置换铜。试验 在钢铁件上不产生置换铜的工艺，在锌压铸件或镀锌 件上却发生置换铜。因此，须采用对Cu 2+ 有很强配位 能力的复合螯合剂，以便将Cu 2+ 的活度降得很低，但 这又造成J k更小。虽然加入适量的硝酸钾能扩大J k， 但因 NO3 ? 会促进钢铁件钝化而不利于析氢电解活化， 而影响钢铁件镀无氰碱铜的结合力，故镀两种材质应 采用不同的工艺（锌不如铁易钝化）。(2)由于浓缩液 为单一型，故随着使用时间的增加，螯合剂会不断带 出损耗，而Cu 2+ 可通过阳极溶解补充。因此，即使补 加浓缩液，配合比也会不断减小，最终发生置换铜现 象。当然，pH过低，配位能力弱，也会出问题。 因此，无氰碱铜作为商品浓缩液，不宜只制成一种， 至少还应有一种只含螯合剂而不含Cu 2+ 并能调节pH 的补加剂。当镀液深镀能力差或工件表面略产生置换 铜时，试验补加，使配合比在允许的范围内波动。否 则，即便是用于钢铁件的电镀工艺，迟早也会出问题。

结语 其它不少助剂也存在分类不妥的问题，此处不再 赘述。对电镀助剂应当正确分类与命名，当分则分。 这是笔者的个人拙见。

　　本发明公开了一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，包括以下步骤：1)将四乙烯五胺与二硫化碳在碱性环境中进行充分反应;2)在步骤1)的反应产物中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:(1.8-3.2)，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:(7.5-10)。本发明产品危险重金属去除剂应用范围广，沉淀效果好、彻底，且具有一剂型，不用添加其他的辅助絮凝剂即可把重金属离子分子出来，不产生二次污染，使用方法简单、成本低;制备工艺简单，容易操作;可以直接还原六价铬成三价铬并络合去除，无需加破铬剂。

　　1.一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

　　1)将四乙烯五胺与二硫化碳在碱性环境中进行充分反应;

　　2)在步骤1)的反应产物中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;

　　其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:(1.8-3.2)，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:(7.5-10)。

　　2.根据权利要求1所述的一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，其特征在于：所述的碱性环境的pH为9-12。

　　3.根据权利要求1所述的一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中，反应温度为30-40℃。

　　4.根据权利要求1所述的一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应温度为75-85℃。

　　5.根据权利要求1所述的一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应时间为4-8h。

　　6.权利要求1制备的重金属去除剂在去除电镀废水危险重金属中的应用。

　　一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法及应用

　　本发明涉及一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法。

　　重金属废水是指矿冶、机械制造、化工、电子、仪表等工业生产过程中排出的含重金属的废水，根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。重金属废水是对环境污染最严重和对人类危害最大的工业废水之一，水体重金属污染已成为全球性的环境污染问题，并且严重影响着儿童和成人的身体健康乃至生命，如人体若摄取了过多的钼元素会导致痛风样综合症，关节痛及畸形，肾脏受损，并有生长发育迟缓，动脉硬化，结蒂组织变性等病症。当前，儿童铅中毒，重金属致胎儿畸形，砷中毒等事件也屡有发生，使重金属污染成为关系到人类健康和生命的重大环境问题。

　　废水中的危险重金属一般不能分解破坏，只能转移其存在位置和转变其物化形态。处理方法是在生产地点就地处理(如不排出生产车间)，由于重金属离子会使生化细菌中毒，不易操作，所以一般不采用生化处理方法，常采用化学沉淀法(有沉淀法和氧化还原法)、离子交换法、电解法、吸附法、反渗透法、蒸发浓缩等进行处理，处理后的水中重金属低于排放标准可以排放或回用。如CNA一种黄原酸化膨润土吸附剂对重金属进行吸附处理;而离子交换法运行成本低，但是会产生过量的再生废液，且运行周期较长，有机物的存在会污染离子交换树脂，水处理量较小等缺点。

　　化学沉淀法是目前最广泛的处理方法：采用具有螯合作用、混凝作用、絮凝等作用的化学药剂与废水中危险重金属反应生成不溶于水的金属离子沉淀，通过排泥来降低水中重金属含量。最早的方法是添加PAC、硫酸亚铁无机混凝剂进行反应，添加石灰、烧碱调节废水pH值，最后添加PAM进行絮凝沉淀，而将重金属离子以金属氢氧化物的形式沉淀出来，，而用硫化物来去除重金属也是很好的方法，如CNA一种可控制废水处理过程多种形态重金属的方法，重金属硫化物在碱性情况下产生沉淀，调节pH为且碱性，去除效果好。但由于金属离子氢氧化物在水中具有一定的溶解度，所以难以全部清除金属离子，并且生成的沉淀物并不稳定，遇到酸雨等作用时仍会部分溶解，造成二次污染;而使用硫化物处理重金属废水时，对于溶于水的重金属络合物去除效果不佳，且容易出现二次污染，出水重金属含量难以达到国家排放标准。

　　本发明的目的是提供一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法。

　　本发明所采取的技术方案是：

　　一种电镀 危险重金属去除剂的制备方法，包括以下步骤：

　　1)将四乙烯五胺与二硫化碳在碱性环境中进行充分反应;

　　2)在步骤1)的反应产物中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;

　　其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:(1.8-3.2)，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:(7.5-10)。

　　所述的碱性环境的pH为9-12。

　　步骤1)中，反应温度为30-40℃。

　　步骤2)中，反应温度为75-85℃。

　　步骤2)中，反应时间为4-8h。

　　重金属去除剂在去除电镀废水危险重金属中的应用。

　　本发明的有益效果是：本发明产品危险重金属去除剂应用范围广，沉淀效果好、彻底，且具有一剂型，不用添加其他的辅助絮凝剂即可把重金属离子分子出来，不产生二次污染，使用方法简单、成本低;制备工艺简单，容易操作;可以直接还原六价铬成三价铬并络合去除，无需加破铬剂。

　　下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明：

　　一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，包括以下步骤：

　　1)将四乙烯五胺与二硫化碳在氢氧化钾溶液中进行反应2-4h，反应的温度为30-40℃，反应体系的pH为9-12;

　　2)在步骤1)的反应体系中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，反应的温度为75-85℃，反应时间为4-6h;最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;

　　其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:2，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:8。

　　一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，包括以下步骤：

　　1)将四乙烯五胺与二硫化碳在氢氧化钾溶液中进行反应2-4h，反应的温度为30-40℃，反应体系的pH为9-12;

　　2)在步骤1)的反应体系中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，反应的温度为75-85℃，反应时间为4-6h;最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;

　　其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:2.5，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:9。

　　一种电镀废水危险重金属去除剂的制备方法，包括以下步骤：

　　1)将四乙烯五胺与二硫化碳在氢氧化钾溶液中进行反应2-4h，反应的温度为30-40℃，反应体系的pH为9-12;

　　2)在步骤1)的反应体系中加入环氧氯丙烷进行充分的反应，反应的温度为75-85℃，反应时间为4-6h;最后用氮气吹去多余的二硫化碳即可;

　　其中，四乙烯五胺与二硫化碳的质量比为1:3，二硫化碳与环氧氯丙烷的质量比为1:10。

　　为了验证说明本发明的重金属去除剂的去除效果，现在结合具体应用例来说明：

　　取250mL模拟电镀废水，pH值为2，其中铜、镍、锌含量10mg/L，六价铬5mg/L，加入不同量的本发明产品重金属去除剂(取实施例1的去除剂)搅拌3分钟，用碱液调节pH值到8，再向污水中加入聚丙烯酰胺水溶液(浓度为0.05wt%)助凝(聚丙烯酰胺最后在污水中的浓度为500ppm)，搅拌1min，形成絮团大而密实的棕色污泥，静置15分钟，取上清液，采用原子吸收分光光度计进行重金属含量检测.

　　取广州经济开发区某公司电镀废水进行处理实验，其中废水含锌15mg/L，含镍2 mg/L，废水pH2-3，加入不同量本发明产品重金属去除剂搅拌2分钟，用碱液调节pH值到8，再向污水中加入聚丙烯酰胺溶液(浓度为0.05wt%)助凝(聚丙烯酰胺最后在污水中的浓度为300ppm)，搅拌1分钟，形成絮团大而密实的棕色污泥，静置15分钟，取上清液，采用原子吸收分光光度计进行重金属含量检测.

【摘要】：正 电镀液的pH值是电镀规范必须控制的一项重要指标,也是每种电镀新工艺必须系统研究的一个重要参数.在实践过程中,不少同志常提出一些疑问,例如,镀液的pH值是由哪些因素决定的;对于某种特定镀液,pH值是高些好还是低些好,最佳pH值应在什么范围,等等. 这些问题实际上是很复杂的问题,但也是可以掌握的问题.我们可以通过近似的计算来估计镀液的最佳pH值.