CN103572306B - 用于铜表面退镍的退镀液及其制备方法和用于退去铜表面镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于铜表面退镍的退镀液，所述退镀液中含有以下组分的水溶液：硫酸100-200g/L；双氧水50-200g/L；乙二胺90-270g/L；半胱氨酸5-50g/L；氨基磺酸1-10g/L。本发明还提供了该退镀液的制备方法和采用该退镀液退去铜表面镍的方法。采用本发明提供的退镀液在室温下即可对待退镀工件进行处理，退镀过程中几乎不产生易挥发的刺激性气味气体，非常环保，同时不会影响铜层质量、厚度镀层的质量、以及铜层与后续镀层之间的结合力。
Description
技术领域
本发明属于化学退镀技术领域，尤其涉及一种用于铜表面退镍的退镀液及其制备方法和一种用于退去铜表面镍的方法。
背景技术
现代电镀工艺中往往需要在金属铜上镀金属镍层以起到防腐、防锈，或者在金属铜上镀其它金属过渡镀层。由于铜表面镀镍过程中镀镍层容易出现质量问题，因此需要退镀镍层后再重新进行镀镍处理。关于镀层退镀工艺，一般可采用化学或电化学退除的方法。电化学方法退除液成分简单、对基材腐蚀微弱、对某些金属可回收利用有利于环境保护，但需要提供电源以及退镀槽，有时需要特殊的挂具，这对于并非大批量生产的车间是不利的。另外，由于废料中一般为复杂几何形状，在电解退除过程总难以保证低电流密度和高电流密度处镀层均被溶解退除而使零件不被腐蚀，使得电化学退除的应用受到大大限制。
因此，现有技术中一般采用化学溶解法进行退镀。但是普通的退镀剂往往也会把铜层退掉，造成产品报废。目前化学退镀方法中，常用的退镀剂为硫氰酸钾与间硝基苯磺酸钠的混合体系，一方面采用该退镀剂进行退镀处理后会在金属铜表面形成一层难以洗掉的膜，影响后续重新镀覆金属时镀层与铜之间的结合力；另一方面，该退镀剂在退镀时温度升高，产生挥发性刺激气体对人体伤害较大。
发明内容
本发明解决了现有技术中化学退镀方法使用的退镀剂存在的产生对人体有害性挥发性刺激气体、同时影响铜层、以及后续镀层的质量与结合力的技术问题。
本发明提供了一种用于铜表面退镍的退镀液，所述退镀液中含有以下组分的水溶液：
硫酸100-200g/L；
双氧水50-200g/L；
乙二胺90-270g/L；
半胱氨酸5-50g/L；
氨基磺酸1-10g/L。
本发明还提供了所述退镀液的制备方法，包括将硫酸、双氧水、乙二胺、半胱氨酸、氨基磺酸按比例溶于水中形成水溶液即可。
最后，本发明提供了一种用于退去铜表面镍的方法，包括将待退镀工件浸渍于本发明提供的退镀液中即可；所述待退镀工件包括金属铜，该金属铜表面层叠有金属镍。
本发明提供的退镀液，通过采用硫酸与双氧水的复配体系作为金属镍的氧化剂，同时通过乙二胺与半胱氨酸协同保护金属铜免被腐蚀，并通过氨基磺酸控制氧化剂溶解退镍的速率，从而在保护铜不被腐蚀的前提下而能将铜表面的金属镍彻底去除。采用本发明提供的退镀液在室温下即可对待退镀工件进行处理，且退镀过程中几乎不产生易挥发的刺激性气味气体，非常环保，同时不会影响铜层质量、厚度镀层的质量、以及铜层与后续镀层之间的结合力。
具体实施方式
本发明提供了一种用于铜表面退镍的退镀液，所述退镀液中含有以下组分的水溶液：
硫酸100-200g/L；
双氧水50-200g/L；
乙二胺90-270g/L；
半胱氨酸5-50g/L；
氨基磺酸1-10g/L。
本发明提供的退镀液，通过采用硫酸与双氧水的复配体系作为金属镍的氧化剂，同时通过乙二胺与半胱氨酸协同保护金属铜免被腐蚀，并通过氨基磺酸控制氧化剂溶解退镍的速率，从而在保护铜不被腐蚀的前提下而能将铜表面的金属镍彻底去除。
作为本发明的一种优选实施方式，所述退镀液中各组分含量为：
硫酸120-180g/L；
双氧水80-150g/L；
乙二胺120-240g/L；
半胱氨酸10-30g/L；
氨基磺酸3-7g/L。
本发明还提供了所述退镀液的制备方法，包括将硫酸、双氧水、乙二胺、半胱氨酸、氨基磺酸按比例溶于水中形成水溶液即可。
优选情况下，先配制硫酸水溶液，然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；将氨基磺酸溶解于水中形成氨基磺酸溶液，然后将氨基磺酸溶液与混合体系混合，得到所述退镀液。
最后，本发明提供了一种用于退去铜表面镍的方法，包括将待退镀工件浸渍于本发明提供的退镀液中即可；所述待退镀工件包括金属铜，该金属铜表面层叠有金属镍。
为保证金属镍退镀的均匀性，优选情况下，所述退镀处理过程中，还包括对退镀液进行搅拌的步骤。
本发明提供的方法适用于各种铜表面覆盖有镍的工件，例如，本发明中，所述待退镀工件为表面依次层叠有金属铜和金属镍的塑料工件、表面依次层叠有金属铜和金属镍的陶瓷工件或表面层叠有金属镍的金属铜工件。
采用本发明提供的退镀液在室温下即可对待退镀工件进行处理，且退镀过程中挥发性少，非常环保，同时不会影响铜层质量、厚度镀层的质量、以及铜层与后续镀层之间的结合力。采用本发明提供的退镀液对铜层表面金属镍层进行退镀处理时，退镀液的温度以及退镀浸泡处理时间可根据镍层的具体厚度进行适当选择。例如，当所述金属镍为厚度为1-10微米的化学镀镍层时，所述退镀液的温度为40-70℃，浸渍时间为5-10min。
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
按以下配方先将硫酸配制成水溶液、将氨基磺酸配制成水溶液；然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；然后将氨基磺酸水溶液与混合体系混合均匀，得到退镀液S1，该退镀液S1中各组分含量为：硫酸150g/L，双氧水100g/L，乙二胺180g/L，半胱氨酸7g/L，氨基磺酸5g/L。
实施例2
按以下配方先将硫酸配制成水溶液、将氨基磺酸配制成水溶液；然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；然后将氨基磺酸水溶液与混合体系混合均匀，得到退镀液S2，该退镀液S2中各组分含量为：硫酸120g/L，双氧水90g/L，乙二胺135g/L，半胱氨酸5g/L，氨基磺酸3g/L。
实施例3
按以下配方先将硫酸配制成水溶液、将氨基磺酸配制成水溶液；然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；然后将氨基磺酸水溶液与混合体系混合均匀，得到退镀液S3，该退镀液S3中各组分含量为：硫酸100g/L，双氧水50g/L，乙二胺90g/L，半胱氨酸5g/L。
实施例4
按以下配方先将硫酸配制成水溶液、将氨基磺酸配制成水溶液；然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；然后将氨基磺酸水溶液与混合体系混合均匀，得到退镀液S4，该退镀液S4中各组分含量为：硫酸200g/L，双氧水200g/L，乙二胺270g/L，半胱氨酸50g/L，氨基磺酸10g/L。
对比例1
按以下配比将硫酸、双氧水、半胱氨酸、氨基磺酸溶解于水中：硫酸150g/L，双氧水100g/L，半胱氨酸7g/L，氨基磺酸5g/L，得到本实施例的退镀液DS1。
对比例2
按以下配比将硫酸、双氧水、乙二胺、氨基磺酸溶解于水中：硫酸150g/L，双氧水100g/L，乙二胺180g/L，氨基磺酸5g/L，得到本实施例的退镀液DS2。
对比例3
按以下配比将硫酸、双氧水溶解于水中：硫酸150g/L，双氧水100g/L得到本实施例的退镀液DS3。
对比例1
按以下配比将间硝基苯磺酸钠、硫氰酸钾溶解于水中：间硝基苯磺酸钠60g/L，硫氰酸钾1g/L得到本实施例的退镀液DS4。
性能测试
将表面依次镀有铜层和镍层的ABS塑料工件（表面镍层为厚度为3微米的化学镀镍层）分别浸渍于退镀液S1-S4和DS1-DS4中，浸渍过程中不断搅拌退镀液；目测至镍层被完全退镀去除后取出工件，记录各工件表面退镀镍层的时间。同时记录退镀过程中所产生的刺激性气体的气味大小，并观察退镀后工件表面金属铜是否有被腐蚀现象。
测试结果如表1所示。
表1
。
从上表1的测试结果可以看出，采用本发明通过的退镀液能将铜表面的金属镍彻底退除，而不腐蚀铜表面，同时退镀过程中几乎不产生易挥发的刺激性气味气体或产生较少，非常环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于铜表面退镍的退镀液，其特征在于，所述退镀液中含有以下组分的水溶液：
硫酸100-200g/L；
双氧水50-200g/L；
乙二胺90-270g/L；
半胱氨酸5-50g/L；
氨基磺酸1-10g/L。
2.根据权利要求1所述的退镀液，其特征在于，所述退镀液中各组分含量为：
硫酸120-180g/L；
双氧水80-150g/L；
乙二胺120-240g/L；
半胱氨酸10-30g/L；
氨基磺酸3-7g/L。
3.权利要求1或2所述的退镀液的制备方法，其特征在于，包括将硫酸、双氧水、乙二胺、半胱氨酸、氨基磺酸按比例溶于水中形成水溶液即可。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括先配制硫酸水溶液，然后往硫酸水溶液中依次加入双氧水、乙二胺和半胱氨酸，得到混合体系；将氨基磺酸溶解于水中形成氨基磺酸溶液，然后将氨基磺酸溶液与混合体系混合，得到所述退镀液。
5.一种用于退去铜表面镍的方法，其特征在于，包括将待退镀工件浸渍于权利要求1或2所述的退镀液中即可；所述待退镀工件包括金属铜，该金属铜表面层叠有金属镍。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括将待退镀工件浸渍于退镀液中后搅拌退镀液的步骤。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述待退镀工件为表面依次层叠有金属铜和金属镍的塑料工件、表面依次层叠有金属铜和金属镍的陶瓷工件或表面层叠有金属镍的金属铜工件。
8.根据权利要求5或7所述的方法，所述金属镍为厚度为1-10微米的化学镀镍层；所述退镀液的温度为40-70℃，浸渍时间为5-10min。
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