解析ABS電鍍制品表面金屬化處理

1、十六道工序一一解析ABS電鍍制品表面金屬化處 理2016-02-17隨著工業(yè)的迅速發(fā)展、塑料電鍍的應(yīng)用日益廣泛，成為塑料產(chǎn)品中表面裝飾的重要手段之一.目前國(guó)內(nèi)外已廣泛在 ABS、聚丙烯（PP）、聚碉、聚碳酸酯（PC）、尼龍（PA）、酚醛玻璃纖維增 強(qiáng)塑料、聚苯乙烯等塑料表面上進(jìn)行電鍍，其中尤以ABS塑料電鍍應(yīng)用最廣，電鍍效果最好。但通常塑料是電的不良導(dǎo)體，要像金屬一樣進(jìn)行電鍍加工，就必須使它表面具有導(dǎo)電性。因此， 多采用化學(xué)鍍的方法使塑料的表面附著一層金屬膜，稱為電鍍工程的前處理，前處理工藝主要是化學(xué)鍍工藝，后處理工藝主要是電解電鍍工藝。一、化學(xué)鍍工藝（前處理）ABS制品一脫脂（凈化）一水洗一

2、腐蝕一水洗一敏化一水洗一活化一水洗一化學(xué)鍍品（銅或饃，厚 度 0 .1 0.3 m m）1.脫脂去油鍍膜前首先要除去 ABS制品在成型或運(yùn)輸時(shí)制品表面沾附的不純物和油污等，同時(shí)降低ABS制品的表面張力，賦予其表面親水性。多數(shù)使用堿性或酸性去油劑，前者含有苛性鈉、磷酸三 鈉、碳酸鈉和其他一些助劑，操作溫度70 c左右，去油效率較高。后者含有銘酸鹽，其去油后不必洗滌制品，就可直接放置于酸性的粗化液之中。堿性或酸性去油劑作用時(shí)間約為35min。表1 ABS制品脫脂去油參考配 方組分配方1配方2氫氧化鈉/（g L-1）100100璘酸三鈉/（g L-1）166.6200碳酸鈉/(g L-1)10012

3、02.表面調(diào)整由于去污過程中的高溫浸泡，成型品表皮部分含有的空氣會(huì)因膨脹面形成氣泡，這樣就會(huì)使粗 化處理不夠完全；同時(shí)由于去污材料的使用，會(huì)在制品表面生成硅酸、鹽酸皮膜，或是由于界 面活性劑與樹脂的親和力過強(qiáng)等，都會(huì)影響粗化處理的效果。所以，在粗化處理之前要對(duì)制品 的表面進(jìn)行調(diào)整，主要是用硫酸溶液來(lái)浸泡 。圖1 ABS塑料件表面處理.粗化處理（ABS電鍍極為重要的一個(gè)步驟 ）塑料和金屬鍍層之間的結(jié)合力只能是分子間引力，在光滑的塑料表面上與金屬鍍層結(jié)合是很困 難的，粗化處理的目的一是粗化表面以增大金屬鍍層和塑料的粘結(jié)力，二是使塑料表面親水， 使塑料表面各部分被水均勻潤(rùn)濕，以便均勻吸附金屬離子。粗

4、化方法主要有：高壓噴砂法和化學(xué)粗化法A、高壓噴砂法：采用細(xì)度很高的金剛砂進(jìn)行高壓噴砂，使塑料表面形成極微細(xì)的麻坑，以增 大表面積，提高結(jié)合力。B、化學(xué)粗化法：是把制品全部浸沒在強(qiáng)氧化劑溶液如銘酸、硫酸、磷酸、硝酸、重銘酸鉀等混合液中，使ABS表面的聚丁二烯被浸蝕掉，因此塑料表面形成極微細(xì)的麻坑，制品表面被粗化。在進(jìn)行化學(xué)粗化處理時(shí)，浸蝕條件很重要。浸蝕時(shí)間短，麻坑不能完全形成，時(shí)間長(zhǎng)，有可能破壞基體。一般浸蝕時(shí)間根據(jù)制品情況從幾分鐘到1h不等，浸蝕溫度一般 60 c左右。到目前為止ABS制品廣泛采用的化學(xué)粗化配方有兩種，一是CrO3-H2SO4-H2O 浸蝕體系，二是CrO3-H2SO4-H3

5、PO4 浸蝕體系，其中都含有六價(jià)銘成分。另外還可加入一些助劑，以保證浸蝕的均勻性。.中和處理粗化處理后，制品表面形成的溶坑中殘留的銘酸不能在水洗槽中被完全沖洗掉，此時(shí)銘酸是以6價(jià)銘的形態(tài)存在的。中和處理十分必要，否則將無(wú)法使化學(xué)沉積鍍層的引發(fā)順利進(jìn)行。中和 劑的選用、用量和處理時(shí)間都對(duì)制品電鍍性能有影響。也可將制品放入鹽酸浴槽中浸潰，使其 6價(jià)銘還原為3價(jià)銘，然后用水將制品沖洗干凈 。.敏化一活化處理敏化一活化處理分兩步進(jìn)行：先敏化，后活化。敏化劑實(shí)際上是一種還原劑，活化劑則是一種 貴金屬鹽。當(dāng)有敏化劑附著于塑料制品表面上時(shí)，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(duì)以后的導(dǎo)電

6、層沉積起催化作用。最常用和最有效的敏化劑是氯化亞錫（二氯化錫SnCl2）溶液，此外，鈦、銘、社的化合物也可做敏化劑材料。在用氯化亞錫配制敏化劑時(shí)，通常要加入鹽酸和金屬錫于溶液中，加鹽酸的目的是防止 SnCl2水解生成堿式氯化亞錫而使溶液渾濁，污染塑料表面，加金屬錫的目的是防止空氣中的氧逐漸把溶液的二價(jià)錫氧化成為四價(jià) 錫而使溶液失去敏化作用.表2 ABS敏化的參考條 件組成條件1條件2氯化亞錫/(g L-1)4020鹽酸/(d=1.19)(g L-1)408060錫屑3量適量處理溫度/C卜溫室溫處理時(shí)間/min30 6020.化學(xué)鍍銅經(jīng)過表面敏化一活化處理的，ABS制品就可在其上沉積導(dǎo)電層，通常

7、用化學(xué)方法沉積上一層銅或饃，稱為化學(xué)鍍銅或化學(xué)鍍饃，這是一種在低溫下的自動(dòng)催化還原反應(yīng)。堿性化學(xué)鍍銅，將表面經(jīng)過敏化一活化處理的 ABS制品浸入混合液中， 在其表而銀層的催化作用下，發(fā)生還原反應(yīng)，生或銅并沉積在制品上，鍍層厚度約為0.2 0.4科因沉積銅后的制品就可像金屬件一樣進(jìn)行電鍍了。.附著觸媒粗化處理后的制品表面需要附著觸媒。觸媒化溶液是一種功能很強(qiáng)的塑料化學(xué)鍍引發(fā)溶液，是 目前敏化一活化處理過程的發(fā)展，其基本組成是也是敏化一活化溶液的組成，它可使化學(xué)鍍層 緊緊吸附在塑料表而上。觸媒化多數(shù)用來(lái)沉積化學(xué)饃。一般采用金屬把作為觸媒，使其完全附著于制品表面。作法是將制品放入含有觸媒與鹽酸的溶液

8、中浸漬。處理溫度為15 30C,處理時(shí)間為1 2min 。.化學(xué)鍍饃除用沉積銅作導(dǎo)電層外，也可用沉積饃作導(dǎo)電層?；瘜W(xué)饃溶液比化學(xué)銅溶液穩(wěn)定且易控制，沉積饃層比銅層耐腐蝕?；瘜W(xué)饃溶液有堿性法和酸性法。堿性溶液的pH值在8 .5 9 .0之間，其操作成本低，易于控制，鍍層亦較光滑；酸性法的 pH值在5 7之間，其沉積速度快，但 pH對(duì)沉積速度和光?形響很大，pH控創(chuàng)十分重要?；瘜W(xué)饃溶液的組成一般有辣鹽、絡(luò)合荊、級(jí)沖劑、還原劑、穩(wěn)定劑和pH值調(diào)節(jié)劑等。饃鹽主要是Ni2+的鹽類，絡(luò)合劑主要是一些有機(jī)物的羥基竣酸及其鹽類、EDTA等，還原劑主要是次磷酸鹽、硼氫化物等。圖2鍍銀過程二、電解電鍍工藝（后處理

9、）完成了化學(xué)鍍工藝之后，就轉(zhuǎn)入 一觸擊電鍍（銅或饃）一鍍饃一鍍銘一成品（厚度15 30 d m）.活性化這一處理是為了除去非電鍍饃表面形成的氧化皮膜，提高下而電鍍工序的附著力。.鍍銀為了提高下一工序的附著力和光澤度，加強(qiáng)被覆于制品表面的饃膜強(qiáng)度面進(jìn)行電解鍍饃。.硫酸銅電鍍將ABS制品放入含有光澤劑的硫酸銅和硫酸的電鍍液中進(jìn)行鍍銅處理。與其他鍍銅液相比， 硫酸銅和硫酸價(jià)格低廉、工藝簡(jiǎn)單，鍍膜柔軟且伸展性好，所以很適用子在塑料電鍍中使用。因 TOC o 1-5 h z 其價(jià)格較低，所以電鑄模具的制造廣泛采用這一方法。.半光澤鍍銀這一工序主要作用是提高制品的耐腐蝕性，電鍍液由俄酸饃、氛化饃及適量的光澤劑組成。.中間鍍饃與前一工序處理的作用相同，同時(shí)保護(hù)前道工序完成的電鍍皮膜。.光澤鍍饃本工序除了提高制品的附腐蝕性外，更主要的是賦予制品以美觀性。由于添加了光澤劑，使制品表面平滑具有光澤。圖3門把手電鍍.焦耳鍍饃這一工序的電鍍?cè)∫褐屑尤肓瞬粚?dǎo)電的極細(xì)的粉末，通過空氣攪拌使粉末分散，均一地附著在制品的表