淺析ABS電鍍製品化學鍍工藝(前處理(lǐ))8道流程
發布(bù)日期:2017年04月(yuè)19日
隨著工業的迅(xùn)速發展(zhǎn)、塑料電鍍的(de)應用日益廣泛,成為(wéi)塑料產品中表麵裝飾的重要(yào)手段之一。目前國內外已廣泛在(zài)ABS、聚丙烯(PP)、聚碸、聚碳酸酯(zhǐ)(PC)、尼龍(PA)、酚醛玻璃纖維增(zēng)強塑料、聚苯乙烯等塑料表(biǎo)麵上進行(háng)電鍍,其中尤以ABS塑料電鍍應用最廣,電鍍效果最好(hǎo)。但通常塑料是電的不良導體,要像金屬一樣進行電鍍加工,就必須使它表麵具有導電性。因此,多采用化學鍍的方法使塑料(liào)的表麵附著一層金屬膜,稱為電鍍工(gōng)程的前處理,前處理工藝主要是化學鍍工藝(yì),後處理工藝主要是(shì)電解電鍍工藝。
化學鍍工藝(前處(chù)理):
ABS製品→脫脂(淨化)→水(shuǐ)洗→腐蝕→水(shuǐ)洗→敏(mǐn)化→水(shuǐ)洗→活化→水(shuǐ)洗→化學鍍品(銅或鎳,厚度0.1~03μm)。
1、脫脂去油
鍍膜前首先要除去ABS製品在成(chéng)型或運輸時製品表麵沾附的不純物和油汙等,同時降低ABS製品的表麵張力,賦予其表麵親水性(xìng)。多數使用堿性或(huò)酸性去油劑,前者含有苛性鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉和其他一些(xiē)助劑,操作溫度70℃左右,去油(yóu)效率較高。後者(zhě)含有鉻酸鹽(yán),其去油後不必洗滌製品,就可直接放置於酸性的(de)粗化液之中。堿性(xìng)或酸性去油(yóu)劑作用時間約為3~5min。
2、表麵調整
由於去汙過(guò)程中的高溫浸(jìn)泡,成型品表皮部分含有的空(kōng)氣會因(yīn)膨(péng)脹麵形成氣泡,這樣就會使粗化處理不夠(gòu)完(wán)全;同時由於去(qù)汙(wū)材料的使用,會在製品表麵生成矽酸、鹽酸皮(pí)膜,或是由(yóu)於界麵活性劑與樹脂的親和力過強等(děng),都會影響粗化處(chù)理的效果。所以,在粗化處理之前要對製品的表麵進(jìn)行調整,主要是用硫酸溶液來浸泡。
3.粗化處理(ABS電鍍極為重要的一個步驟)
塑料和金屬鍍層之間的結(jié)合力隻能是分子間(jiān)引力,在光滑的塑料表麵上與金屬鍍層結合是很困難的,粗化處理的目的一是粗化表麵以增大金屬鍍層和塑料的粘(zhān)結力,二是使塑料表麵親水(shuǐ),使塑料(liào)表麵各部分被水均勻潤濕,以便均勻吸附(fù)金屬離(lí)子(zǐ)。粗化(huà)方法主要有:高壓噴砂法和化學粗化法
A、高壓噴(pēn)砂法:采用細度很高的金剛砂進行高壓噴砂,使塑料表麵形成極微細的麻坑,以增大表麵積,提高結合力。
B、化學粗化法:是把製品全部浸沒在強氧化劑溶液如鉻酸、硫(liú)酸、磷酸、硝酸、重鉻酸鉀(jiǎ)等混合液中,使ABS表麵(miàn)的聚丁二烯被浸蝕掉(diào),因此塑料表麵形成極微細的麻坑,製品表麵被粗化。
在進行化(huà)學粗化處理(lǐ)時,浸蝕條(tiáo)件很重要。浸蝕時(shí)間短,麻坑不能完全形成,時間長,有(yǒu)可能破壞基體。一般浸蝕時間根據製品情況從幾分(fèn)鍾到1h不等,浸蝕溫度一般60℃左右。到目前為止ABS製品廣泛采(cǎi)用的(de)化學粗化配方有兩種,一是CrO3-H2SO4-H2O浸蝕體係,二是(shì)CrO3-H2SO4-H3PO4浸蝕體係,其中(zhōng)都(dōu)含(hán)有六價鉻成分。另外(wài)還可加入一些助劑,以保證浸蝕的(de)均勻性。

4、中和處理
粗化處理後,製品表麵形成的溶坑中殘留(liú)的鉻酸不能(néng)在水洗槽中被完全衝洗掉,此時鉻酸是以6價鉻的形態存在的。中和處理十分必要,否則將無法使化學沉積鍍層的引發順利進行。中和劑的選用、用量和處理時間都對製品電鍍性能有影響。也可(kě)將(jiāng)製品放入鹽酸浴槽中(zhōng)浸(jìn)潰,使其(qí)6價鉻還原為3價鉻,然後用水將製品衝洗幹淨。
5、敏化一活化處理
敏化一活化處理分兩步進行:先敏化,後(hòu)活化。敏化(huà)劑實際上是一種還原(yuán)劑,活化劑則是(shì)一種貴金屬鹽。當有敏化劑附著於塑料(liào)製品表麵上時,它可以使活化劑的貴金屬離子還原成為一層貴金屬膜,這層膜對以後(hòu)的導電層沉積起催化作(zuò)用。最常用和最有效的敏化(huà)劑是氯化(huà)亞錫(二氯化錫SnCl2)溶液,此外,鈦、鉻、釷的化合物也可做敏化劑材料。在用氯化亞錫配製敏化(huà)劑時,通常要加入鹽酸和(hé)金屬錫於溶液中,加鹽酸的目的是防止SnCl2水解生成堿式氯化亞錫(xī)而使溶液渾濁,汙染塑料(liào)表麵,加金(jīn)屬錫的目(mù)的是防止空氣(qì)中(zhōng)的氧逐漸把溶液的二價錫(xī)氧(yǎng)化成為四價錫而使(shǐ)溶液失去敏化作用。
6、化學鍍銅
經過表麵敏化一活化處(chù)理(lǐ)的,ABS製品(pǐn)就可在其上(shàng)沉積導電層,通常用化學方法沉積上一層銅或鎳,稱為化學鍍銅或化學鍍鎳,這是一種在(zài)低溫下的自動催化還原反應。堿性化學鍍銅(tóng),將表麵經過敏(mǐn)化一活化(huà)處理的ABS製品浸入混合液中,在其表而銀層的催化作用下,發(fā)生還原反應,生或銅(tóng)並沉積在製品上,鍍層厚度約為0.2~0.4μm。沉(chén)積銅後的製品就(jiù)可像金屬件一樣進行電鍍(dù)了。
7、附著觸媒
粗化處理(lǐ)後的製品表(biǎo)麵需要附著觸媒。觸媒化溶液是一種(zhǒng)功能很強(qiáng)的塑料化學鍍引發溶液,是(shì)目前敏化一活化處理過程的發展,其基本組成是也是敏化一活化(huà)溶液(yè)的組成,它可使(shǐ)化學鍍層緊緊吸附在塑料表而上。觸媒化多數用來沉積化學(xué)鎳。一般采用金屬把作為(wéi)觸媒,使其完全(quán)附著於(yú)製品表麵(miàn)。作法(fǎ)是將製品放入含有觸媒與鹽酸的溶液中浸漬(zì)。處理溫度為15~30℃,處理時間為1~2min。
8、化學鍍鎳
除用(yòng)沉積銅作導電層外,也可用沉積鎳作導(dǎo)電層。化學鎳溶液比化學銅溶液穩定且易控製,沉積鎳層比銅層耐腐蝕。化學鎳溶液有堿性法和酸性(xìng)法。堿(jiǎn)性溶液的pH值在8.5一9.0之間,其操作成本低(dī),易於控製,鍍層亦較光滑;酸性法的pH值在5一7之間,其沉積速度快,但pH對沉積速度和光澤形(xíng)響很大,pH控創十分重要(yào)。
化學鎳溶液的組成一般有辣鹽、絡合荊、級衝劑、還原劑、穩定(dìng)劑和pH值調節劑等。鎳鹽(yán)主要是Ni2+的鹽(yán)類,絡合劑主要是一些(xiē)有機物的羥基羧(suō)酸及其鹽類、EDTA等,還原劑主要是次磷酸鹽、硼氫化物等。
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