專利名稱：一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載體光亮劑，具體是指一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
氯化物鍍鋅是20世紀80年代初發(fā)展起來的一種光亮鍍鋅工藝。該工藝以其鍍液穩(wěn)定，電流效率高，沉積速度快，分散能力好，三廢處理簡單等優(yōu)點而被廣泛采用。氯化鉀鍍鋅添加劑一般由主光劑，載體光亮劑和輔助光亮劑三部分組成。主光劑主要以芳香醛、酮為主(如鄰氯苯甲醛或芐叉丙酮等)，使鍍層產(chǎn)生顯著的光亮和整平作用。載體光亮劑的作用是細化晶粒和增加主光劑的溶解度，使其均勻的分散到鍍液中，同時載體光亮劑 的加入能明顯的加大鍍液的陰極極化，鍍液分散能力與覆蓋能力都可以得到提高。而輔助光亮劑則與主光劑配合使用，具有協(xié)同效應(yīng)，能提高操作溫度，擴大光亮電流密度范圍，一般使用芳香族羧酸鹽或磺酸鹽.常用的載體光亮劑是非離子型表面活性劑和陰離子型表面活性劑。載體光亮劑的化學結(jié)構(gòu)中一般含有憎水的烷基、芳基或聚氧丙烯-(C3H6O)-;親水基聚氧乙烯基-(C2H4O)-;磺酸基-SO3Na等。如美國專利US4138294中提到的:烷基酚聚氧乙烯醚類
》-。寸 CiiH4。甘 H
(In-8-16 11-5-500 )和脂肪醇聚氧乙烯醚
Hgm +1 Cm O CH2OH2O— H會、 Π (m=6 14 n= IO 20)但采用上述非離子表面活性劑做載體時，其使用溫度超過35°C乳化性能就會大大降低，使得主光劑醛類或酮類得不到應(yīng)有的效果，從而造成氧化產(chǎn)生有害的產(chǎn)物，影響鍍液。而實際生產(chǎn)中由于環(huán)境溫度及電鍍過程中的放熱，往往槽液的溫度會達到50°C以上，因而提高載體的耐溫性能非常有意義。傳統(tǒng)的市售光亮劑配方中，采用上述類似的非離子表面活性劑與氨基磺酸、濃硫酸或氯磺酸等來進行磺化(宋相丹，磺化劑及磺化工藝技術(shù)研究進展.當代化工，2010，39(1) :83-85)，以達到生產(chǎn)中耐溫的要求。但硫酸酯鹽在強電解質(zhì)溶液中是不穩(wěn)定的，會水解脫掉酸根離子(張立茗，實用電鍍添加劑，化學工業(yè)出版社，2007)。目前脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽或壬基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽大多用在油田驅(qū)油方面，鮮有用在電鍍方面的報道。關(guān)于脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽的合成方法報道的較多，討論最多的有Streeter反應(yīng)合成方法、磺烷基化反應(yīng)合成方法、硫酸酯鹽轉(zhuǎn)化法、烯烴加成法等(方云，磺丙基化反應(yīng)，[J]。日用化學，1992 (6):26-32)，上述方法在專利CN102516973A也均有所論述，該專利采用的方法為烯烴加成的優(yōu)化方法。上述文獻中采用的方法，均有一定的缺點，即反應(yīng)步驟較長，條件較為苛刻。上述文獻均肯定了 1，3-丙烷磺內(nèi)酯的方法收率高，反應(yīng)條件溫和；專利CN102503863A采用1，3-丙烷磺內(nèi)酯進行磺化，用無水四氫呋喃做溶劑及氫化鈉作堿，反應(yīng)完后通過蒸餾，硅膠柱層析的方式純化，再干燥得到固體，可見操作繁瑣，條件苛刻，不利于工業(yè)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述不足，提供一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑及其制備方法，該載體光亮劑可以耐高溫，且不含有硫酸酯鹽，且制備該載體光亮劑的方法不僅工藝簡單，而且不用溶劑，環(huán)保，易生產(chǎn)。
本發(fā)明是通過以下方式實現(xiàn)的一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，其特征在于所述載體光亮劑為結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)n(CH2)2SO3M的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O(CH2CH2O)n(CH2)2SO3M的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，其中R為C6-C14的飽和烷烴，η為5-30的整數(shù)，M為堿金屬。優(yōu)選的，所述M為鉀或鈉。優(yōu)選的，所述載體光亮劑為C8H17O (CH2CH2O) 12 (CH2) 2S03Na的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽。優(yōu)選的，所述載體光亮劑為C9H19C6H4O(CH2CH2O) 15(CH2)2S03Na的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽本發(fā)明還提供了制備上述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其步驟包括(I)將摩爾份數(shù)為I份的結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O(CH2CH2O)nH的烷基酚聚氧乙烯醚和摩爾份數(shù)為I. 01-1. I的MOH混合，在20_60°C下反應(yīng)得到結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)nM或RC6H4O(CH2CH2O)nM的鹽；(2)在40_50°C下向上述鹽中加入摩爾份數(shù)為O. 9-1份的1，3-丙烷磺內(nèi)酯，升溫至60-70°C反應(yīng)，反應(yīng)完成后加入水調(diào)節(jié)PH值至6-8后分層，上層即為所述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑；其中R為C6-C14的飽和烷烴，η為5-30的整數(shù)，M為堿金屬。優(yōu)選的，所述MOH為粉末，目數(shù)為50-200目。優(yōu)選的，所述步驟(I)的反應(yīng)時間為20_40min。優(yōu)選的，所述步驟(2)的反應(yīng)時間為O. 5-2小時。優(yōu)選的，所述步驟(I)在氮氣保護下進行。優(yōu)選的，所述步驟(I)中脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚經(jīng)過脫水處理過。本發(fā)明最佳的技術(shù)方案為一種制備上述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其步驟包括(I)將脫水處理過的摩爾份數(shù)為I份的結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O(CH2CH2O)nH的烷基酚聚氧乙烯醚和摩爾份數(shù)為I. 01-1. I的MOH混合，在氮氣保護下在20-60 °C下反應(yīng)20-40min得到結(jié)構(gòu)式為RO (CH2CH2O) nM或RC6H4O(CH2CH2O)nM的鹽；Μ0Η為粉末，目數(shù)為50-200目；(2)在40_50°C下向上述鹽中加入摩爾份數(shù)為O. 9-1份的1，3_丙烷磺內(nèi)酯，升溫至60-70°C反應(yīng)，反應(yīng)O. 5-1. 5小時后加入水調(diào)節(jié)PH值至6-8后分層，上層即為所述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑；其中R為C6-C14的飽和烷烴或芳香烴，η為5-30的整數(shù)，M為堿金屬。本發(fā)明用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑既能起到非離子表面活性劑作為載體光亮劑的效果，并且在強電解質(zhì)中穩(wěn)定性好。同時，本發(fā)明所述結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)n(CH2)2SO3M的載體光亮劑制備方法的化學方程式如(I)、(2)所示，采用兩步方法合成，步驟少，采用固體加料的方式，降低了體系的堿度，使產(chǎn)品顏色淺。并且不需要加入溶劑，直接使反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng)，有利于環(huán)保。此外，本發(fā)明方法工藝容易控制，生產(chǎn)易于實現(xiàn)，而且轉(zhuǎn)化率也在90%以上，成本低，具有很強的實用性。
權(quán)利要求
1.一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，其特征在于所述載體光亮劑為結(jié)構(gòu)式為RO (CH2CH2O)n(CH2) 2S03M的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O (CH2CH2O)n(CH2) 2S03M的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，其中R為C6-C14的飽和烷烴，η為5_30的整數(shù)，M為堿金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，其特征在于所述M為鉀或鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，其特征在于所述載體光亮劑為C8H17O(CH2CH2O)12(CH2)2SO3Na的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，其特征在于所述載體光亮齊[J為C9H19C6H4O(CH2CH2O) 15(CH2)2S03Na的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽。
5.一種制備權(quán)利要求I所述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于其步驟包括(I)將摩爾份數(shù)為I份的結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)nH的脂肪醇聚氧乙烯醚或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O(CH2CH2O)nH的烷基酚聚氧乙烯醚和摩爾份數(shù)為I. 01-1. I的MOH混合，在20_60°C下反應(yīng)得到結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)nM或RC6H4O(CH2CH2O)nM的鹽；(2)在40_50°C下向上述鹽中加入摩爾份數(shù)為O. 9-1份的1，3-丙烷磺內(nèi)酯，升溫至60-70°C反應(yīng)，反應(yīng)完成后加入水調(diào)節(jié)PH值至6-8后分層，上層即為所述用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑；其中R為C6-C14的飽和烷烴，η為5-30的整數(shù)，M為堿金屬。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于所述MOH為粉末，目數(shù)為50-200目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于所述步驟(I)的反應(yīng)時間為20-40min。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于所述步驟(2)的反應(yīng)時間為O. 5-2小時。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于所述步驟(I)在氮氣保護下進行。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑的方法，其特征在于所述步驟(I)中脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基酚聚氧乙烯醚經(jīng)過脫水處理過。
全文摘要
一種用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑，所述載體光亮劑為結(jié)構(gòu)式為RO(CH2CH2O)n(CH2)2SO3M的脂肪醇聚氧乙烯醚磺酸鹽或結(jié)構(gòu)式為RC6H4O(CH2CH2O)n(CH2)2SO3M的烷基酚聚氧乙烯醚磺酸鹽，其中R為C6-C14的飽和烷烴，n為5-30的整數(shù)，M為堿金屬。本發(fā)明還提供了上述載體光亮劑的制備方法。本發(fā)明用于氯化鉀鍍鋅的載體光亮劑既能起到非離子表面活性劑作為載體光亮劑的效果，并且在強電解質(zhì)中穩(wěn)定性好。同時，本發(fā)明的載體光亮劑制備方法采用兩步方法合成，工藝容易控制，生產(chǎn)易于實現(xiàn)，而且轉(zhuǎn)化率也在90%以上，成本低，具有很強的實用性。
文檔編號C25D3/22GK102943288SQ20121046777
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者楊威, 付遠波, 陳彰評, 宋文超, 周世駿, 黃維, 黃開偉 申請人:湖北吉和昌化工科技有限公司