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淺析ABS電鍍製品化學鍍工藝(前處理)8道流程
發布日(rì)期:2017年04月(yuè)19日
隨著工業的迅(xùn)速發展、塑料電鍍的應用日益廣泛,成為(wéi)塑料產品中表麵裝飾的重(chóng)要手段之一(yī)。目前國內外(wài)已廣泛在(zài)ABS、聚丙(bǐng)烯(PP)、聚(jù)碸、聚碳(tàn)酸酯(PC)、尼龍(PA)、酚醛玻璃(lí)纖維增強塑料、聚苯乙烯等塑料表麵上進行電鍍,其中尤以ABS塑(sù)料電鍍應用最廣,電鍍效果最好。但通常塑料是電的不良導體,要像金屬一樣進行電鍍(dù)加工,就必須使它表麵(miàn)具有導電性。因此,多(duō)采用化學鍍的方法使塑料的表(biǎo)麵附(fù)著一層金屬膜(mó),稱為電鍍工程的前處理,前處理工藝主要是化學鍍工藝,後處理工藝主要是電解電鍍(dù)工藝。
化學鍍工藝(yì)(前處理):
ABS製品(pǐn)→脫脂(淨化)→水洗→腐蝕→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→化學鍍(dù)品(銅或鎳,厚度0.1~03μm)。
1、脫脂去油
鍍膜(mó)前首先要(yào)除(chú)去ABS製品在成型或運輸時製品表麵沾附的不純物(wù)和油(yóu)汙等,同時降低ABS製品(pǐn)的表(biǎo)麵張力,賦予其表麵親水性。多數使用堿(jiǎn)性或酸性去油劑,前者含有苛(kē)性鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉和其他一些助劑,操作溫度70℃左右,去油效(xiào)率較高。後者含有鉻酸鹽,其去油後不必(bì)洗滌製(zhì)品,就可直接放置(zhì)於酸性的粗化液之中(zhōng)。堿性或酸性去油劑作用時間(jiān)約為3~5min。
2、表麵(miàn)調整
由於去汙過程中的高溫浸泡,成型(xíng)品表皮部分含有的空氣(qì)會因膨脹(zhàng)麵形成氣泡,這樣就會使粗化處理不夠完全;同時由於去汙材料的使用,會在製品表麵生成矽酸、鹽酸皮膜,或是由於界麵活性劑與樹脂的親和力過強等,都會影響粗(cū)化處理的效果。所以,在粗化處理之前要對製品的表麵進(jìn)行調整,主(zhǔ)要是用硫酸溶液來浸(jìn)泡。
3.粗化處理(ABS電鍍極為重要的一個步驟)
塑料和金屬(shǔ)鍍層之(zhī)間的結合力(lì)隻能是分子間引力,在(zài)光滑的塑料表麵上與金屬鍍層(céng)結合是很困難的,粗化處理的目(mù)的一是粗化表麵以增大金(jīn)屬鍍層和塑料的粘結力,二是使塑料表麵親水,使塑料表麵各部(bù)分被水均勻潤濕,以便均勻吸附金屬離(lí)子。粗化方法主要有:高壓噴砂法和化學粗化法
A、高壓噴砂法:采用細度(dù)很高的金(jīn)剛(gāng)砂進行高壓噴砂(shā),使塑料表麵(miàn)形成極微細的麻坑,以增大表麵(miàn)積,提高結合力。
B、化學粗化法:是把製品全部浸沒在(zài)強(qiáng)氧化劑溶液如鉻酸、硫(liú)酸、磷酸、硝酸、重鉻(gè)酸鉀等混合液中,使ABS表麵的聚丁二(èr)烯被浸(jìn)蝕掉,因(yīn)此塑料表麵形成極微細的麻(má)坑,製品表麵被粗(cū)化。
在進行化學粗化處理時,浸蝕條件很重要。浸蝕時間短,麻坑不能完全形成,時間長,有可能破(pò)壞基體。一般浸(jìn)蝕(shí)時(shí)間根據製品情況(kuàng)從幾分鍾到1h不等(děng),浸蝕溫度一般60℃左右。到目前為止ABS製品廣泛采用的(de)化學粗化配方有兩(liǎng)種,一是CrO3-H2SO4-H2O浸蝕體係,二是CrO3-H2SO4-H3PO4浸蝕體係,其中都(dōu)含有六價鉻成分。另外還可加(jiā)入一些助劑,以保證(zhèng)浸蝕的均勻性。
4、中和(hé)處理
粗化處理後,製品表麵形成的溶坑(kēng)中殘留的鉻酸不能在水洗槽(cáo)中被完全衝洗掉,此時鉻(gè)酸是以6價鉻的形態存在的(de)。中(zhōng)和處理十分必要,否則將無法使化學(xué)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。也可將製品放入鹽酸浴槽中浸潰,使其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(huà),後活化。敏化劑(jì)實際(jì)上是一種還原劑,活(huó)化劑則是一種貴金屬鹽。當(dāng)有敏化劑附著於塑料製品(pǐn)表麵上時,它可以使活化(huà)劑的貴金(jīn)屬(shǔ)離子還原成(chéng)為一(yī)層貴金屬膜,這層膜對以後的導電層沉積起催化(huà)作用。最常用和最(zuì)有效的敏化劑是氯化亞錫(二氯化錫SnCl2)溶液,此外,鈦、鉻、釷的化合(hé)物也可做敏化劑材料。在用(yòng)氯化亞(yà)錫配製敏化劑時,通常要加入鹽酸和金屬(shǔ)錫於溶液(yè)中,加鹽(yán)酸的目的是防止SnCl2水解(jiě)生成堿式氯化亞錫而使溶液渾濁,汙染塑料表麵,加金屬(shǔ)錫的目的是防止空氣(qì)中的氧逐漸把溶液的二價錫氧化成為四價錫而使溶液失去敏(mǐn)化作用。
6、化學鍍銅
經過表麵敏化一活(huó)化(huà)處理的,ABS製品就可在其上沉(chén)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(dù)鎳,這是一(yī)種在低溫下的自動催化還原反應(yīng)。堿性化學鍍銅,將表麵(miàn)經過敏化一活化處理的ABS製品浸入混(hún)合液中,在其表而銀層的催化作用下,發生還(hái)原反應,生或銅並沉積在製品上,鍍層厚度約為0.2~0.4μm。沉積(jī)銅後(hòu)的製品就可像金(jīn)屬件一樣(yàng)進行電鍍了。
7、附著觸媒
粗化處理後的製品(pǐn)表麵需要附著觸媒。觸媒化溶液是一種功能很強的塑料化學鍍引發溶液,是目前敏化一活(huó)化處理(lǐ)過程的發展,其基本組成(chéng)是也是敏化一活化溶液的組成,它可使化學鍍層緊(jǐn)緊吸附在塑料表而上。觸媒化多數用來沉積化學鎳。一般采用(yòng)金(jīn)屬把作為觸媒,使其完全附著於製品表麵。作法(fǎ)是將製品放入(rù)含有觸媒與鹽酸的溶液中浸漬。處(chù)理溫度為15~30℃,處理時間為1~2min。
8、化學鍍鎳
除用沉積銅作導電層外,也可用沉(chén)積(jī)鎳作導電層。化學鎳溶液比化學銅溶液穩定且易控(kòng)製,沉積鎳層比銅層耐腐蝕。化學鎳溶液有(yǒu)堿性法和酸性法。堿性溶液的pH值在(zài)8.5一9.0之間,其操作成本低,易於控製,鍍層亦較光滑;酸性法的pH值在5一7之(zhī)間,其沉積速度快,但pH對沉積速度和光(guāng)澤形(xíng)響很大,pH控創十分重要。
化學鎳溶液的組成一般有(yǒu)辣鹽、絡合荊、級衝劑、還原劑、穩定劑(jì)和pH值調(diào)節(jiē)劑(jì)等。鎳(niè)鹽主要是Ni2+的鹽類,絡合劑主要是(shì)一些有機(jī)物的羥基羧(suō)酸(suān)及其鹽類、EDTA等,還原劑主要是次磷(lín)酸鹽、硼氫化物等。
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