腰果酚聚氧乙烯醚对甲磺酸体系电镀锡的影响

苏梦洋，王利民,* ，李俊，徐杰，陈飚，车飞

（1.上海市功能性材料化学重点实验室，华东理工大学化学与分子工程学院精细化工研究所，上海 200237；2.上海邦高化学有限公司，上海 200512）

腰果酚聚氧乙烯醚(简称BGF)是2003年由Tyman等[1]使用从腰果壳油中提取的腰果酚与聚氧乙烯醚在碱性条件下反应得来的。虽然BGF与壬基酚聚氧乙烯醚(NPE)的分子结构相似(见图1)，但是BGF的生物降解率比NPE高60%[2]。NPE早就在工业上得到广泛应用，它能够有效减少电镀锡过程中结枝状锡的沉积，细化锡的晶粒[3]。然而NPE对生物和环境有害[4]，已被各国限制使用和排放[5]。BGF很有可能对锡电镀具有积极的作用，但目前这方面的研究报道还比较欠缺。

图1 腰果酚聚氧乙烯醚(a)和壬基酚聚氧乙烯醚(b)的分子结构式Figure 1 Molecular structures of cardanol polyoxyethylene ether (a) and nonylphenol polyoxyethylene ether (b)

电镀锡的添加剂主要有抗氧化剂、晶粒细化剂和光亮剂[6]。BGF属于晶粒细化剂。晶粒细化剂对电镀锡有着积极作用，例如曲拉通 100可以抑制锡沉积，细化锡晶粒[3]；乙氧基萘酚可以降低亚锡离子还原反应的交换电流密度[3]；镀锡液中添加不同配比的对苯二酚和明胶可以电镀得到多种形貌的锡层[7]。总的来说，晶粒细化剂的作用体现在 4个方面：(1)抑制Sn2+还原反应的发生[8]；(2)降低Sn2+还原反应的交换电流密度[9]；(3)抑制Sn2+的传质扩散[10-11]；(4)影响锡晶粒的生成和生长[8,12]。本文主要研究了BGF对酸性体系电镀锡的影响，为寻求绿色、环保和可降解的电镀锡添加剂提供参考。

1 实验

1. 1 试剂和设备

主要试剂：BGF(聚合度10)，由上海邦高化学有限公司提供；硫酸亚锡、甲磺酸，由迈瑞尔公司提供；……