解析ABS電鍍制品表面金屬化處理

十六道工序——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.目前國內(nèi)外已廣泛在ABS、聚丙烯（PP）、聚砜、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T■脫脂（凈化）f水洗T?腐蝕f水洗T?敏化f水洗T■活化T水洗T■化學(xué)鍍品（銅或鎳"厚度0.1~0..3pm）。1.脫脂去油鍍膜前首先要除去ABS制品在成型或運(yùn)輸時制品表面沾附的不純物和油污等，同時降低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70C左右，去油效率較高。后者含有鉻酸鹽，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間約為3~5min。表1ABS制品脫脂去油參考配方組分配方1配方2氫氧化鈉/（g?L-l）100100磷酸三鈉/（g?L-l）166?6200碳酸鈉/(g-L-1)1001202.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因膨脹面形成氣泡，這樣就會使粗化處理不夠完全；同時由于去污材料的使用，會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，都會影響粗化處理的效果。所以，在粗化處理之前要對制品的表面進(jìn)行調(diào)整，主要是用硫酸溶液來浸泡。圖1ABS塑料件表面處理3■粗化處理（ABS電鍍極為■要的一個步驟）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濕，以便均勻吸附金屬離子。粗化方法主要有：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)氧化劑溶液如鉻酸、硫酸、磷酸、硝酸、重鉻酸鉀等混合液中，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，浸蝕條件很重要。浸蝕時間短，麻坑不能完全形成，時間長，有可能破壞基體。一般浸蝕時間根據(jù)制品情況從幾分鐘到1h不等，浸蝕溫度一般60C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-H3PO4浸蝕體系，其中都含有六價鉻成分。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鉻酸不能在水洗槽中被完全沖洗掉，此時鉻酸是以6價鉻的形態(tài)存在的。中和處理十分必要，否則將無法使化學(xué)沉積鍍層的引發(fā)順利進(jìn)行。中和劑的選用、用量和處理時間都對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價鉻還原為3價鉻，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，它可以使活化劑的貴金屬離子還原成為一層貴金屬膜，這層膜對以后的導(dǎo)電層沉積起催化作用。最常用和最有效的敏化劑是氯化亞錫（二氯化錫SnCI2）溶液，此外，鈦、鉻、釷的化合物也可做敏化劑材料。在用氯化亞錫配制敏化劑時，通常要加入鹽酸和金屬錫于溶液中”加鹽酸的目的是防止SnCI2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錫氧化成為四價錫而使溶液失去敏化作用.表2ABS敏化的參考條件組成條件1條件2氯化亞錫/(g?L-l)4020鹽酸/(d=1.19)(g?L-1)40?8060錫屑適量適量處理溫度/°C室溫室溫處理時間/min30?60206.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，通常用化學(xué)方法沉積上一層銅或鎳，稱為化學(xué)鍍銅或化學(xué)鍍鎳，這是一種在低溫下的自動催化還原反應(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“m沉積銅后的制品就可像金屬件一樣進(jìn)行電鍍了。7.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)用來沉積化學(xué)鎳。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中浸漬。處理溫度為15~30T，處理時間為1~2min。8.化學(xué)鍍鎳除用沉積銅作導(dǎo)電層外，也可用沉積鎳作導(dǎo)電層。化學(xué)鎳溶液比化學(xué)銅溶液穩(wěn)定且易控制，沉積鎳層比銅層耐腐蝕?；瘜W(xué)鎳溶液有堿性法和酸性法。堿性溶液的pH值在8.5一9.0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5一7之間，其沉積速度快，但pH對沉積速度和光澤形響很大，pH控創(chuàng)十分重要。化學(xué)鎳溶液的組成一般有辣鹽、絡(luò)合荊、級沖劑、還原劑、穩(wěn)定劑和pH值調(diào)節(jié)劑等。鎳鹽主要是Ni2+的鹽類，絡(luò)合劑主要是一些有機(jī)物的羥基羧酸及其鹽類、EDTA等，還原劑主要是次磷酸鹽、硼氫化物等。圖2鍍鎳過程二、電解電鍍工藝（后處理）完成了化學(xué)鍍工藝之后，就轉(zhuǎn)入T觸擊電鍍（銅或鎳）T鍍鎳T鍍鉻T成品（厚度15~30pm｝。1.活性化這一處理是為了除去非電鍍鎳表面形成的氧化皮膜，提高下而電鍍工序的附著力。鍍鎳為了提高下一工序的附著力和光澤度，加強(qiáng)被覆于制品表面的鎳膜強(qiáng)度面進(jìn)行電解鍍鎳。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，硫酸銅和硫酸價格低廉、工藝簡單，鍍膜柔軟且伸展性好，所以很適用子在塑料電鍍中使用。因其價格較低，所以電鑄模具的制造廣泛采用這一方法。半光澤鍍鎳這一工序主要作用是提高制品的耐腐蝕性，電鍍液由俄酸鎳、氛化鎳及適量的光澤劑組成。中間鍍鎳與前一工序處理的作用相同，同時保護(hù)前道工序完成的電鍍皮膜。光澤鍍鎳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門把手電鍍焦耳鍍鎳這一工序的電鍍浴液中加入了不導(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