塑料电镀工艺

塑料电镀工艺一、塑料电镀制品的应用塑料电镀工艺在本世纪60-年代已实现工业化,目前工程塑料的电镀技术已日益完善,而耐热性、耐药品性好，机械强度优异的超工程塑料的电镀工艺正在研制之中。用质量优异、价格较低的塑料制品代替金属资料不但可以降低生产成本,而且也大大降低产品重量。塑料制品电镀不但可提高其装饰收效而且也能更好发挥塑料本来的特点，因此在要求电性能好的电子电器领域，塑料电镀制品越来越受欢迎.最初塑料电镀制品主要用于汽车工业，如做车轮护罩,汽车门把手等，目前已大量用在办公设备及通讯设备上，如做个人电脑机壳的电磁障蔽罩等。随着研究的深入，塑料电镀制品的应用将会日益广泛。二、塑料电镀工艺原理塑料湿法电镀工艺基本流程为：除油一（预办理)一浸蚀（粗化）一中和一(表面冲刷）一增加催化剂（敏化)一活化一非电解电镀一电镀。各个步骤的作用和原理以下。（1)除油由于塑料制品表面常沾有指纹、油污等有机物，以及靠静电作用而附着的灰尘等无机物，这些污垢都应加以去除。常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐两类+其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄膜，对后续浸蚀办理有影响,因此平时使用磷酸盐除油剂。（2）预浸蚀由于工程塑料及超工程塑料耐化学药品性能好，一般难以被化学药品浸蚀，因此在浸蚀从前要进行预浸蚀.预浸蚀常使用有机溶剂,利用有机溶剂使塑料表面产生膨润。经过预浸蚀办理可提高浸蚀加工收效。有的塑料较易被化学药品浸蚀，则可省略预浸蚀步骤。（3）浸蚀浸蚀是采用强氧化剂或强酸、强碱对塑料进行化学办理，使塑料表面有选择性的溶解，产生凹凸不平的固定点—，结果使电镀产生优异的外观并保证镀层附着性好.如ABS塑料(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物）采用铬酸和硫酸的混杂液做浸蚀剂，在强氧化性的铬酸作用下，塑料中的丁二烯氧化形成羰基等极性基并在塑料表面产生固定点.这些固定点是发生电镀的有利地址i又如工程塑料和超工程塑料经预浸蚀办理后，再在铬酸作用下,膨润的表面层就会局部产生氧化的固定点.而有无机物或玻璃纤维做填充剂的工程塑料；在强氧化剂的浸蚀作用下，填充剂溶解零散而在塑料表面形成固定点.含有酯类结构的塑料在强酸、强碱浸蚀下也会解离而形成活化的固定点.（4)中和经浸蚀办理后必定去除塑料表面残留的浸蚀剂，如用盐酸做浸蚀剂,需用氢氧化钠等碱中和。如用铬酸做浸蚀赳，表面上有残留的铬酸,会使后续的非电解电镀产生的镀层无法在塑料表面形成，以致镀层附着下降，外观不好，此时平时使用有还原性的盐酸或有机酸去除之。（5)表面清理对工程塑料和超工程塑料需要这一步骤，目的为在后续的增加催化剂办理步骤中提高表面对催化剂（金属钯）的吸附性。[page](6）增加催化剂及活化办理为使非电解电镀获得优异的收效，在塑料表面要吸附催化剂金属钯。详尽作法为把塑料浸渍在含有氯化钯和二氯化锡的溶液(催化剂C）中浸渍。再在碱液或酸液中进行活化办理（多采用在硫酸或盐酸溶液中活化办理）以促进金属钯的生成.其反应式为:HClPdCl2+SnCl2=====Pd+SnCl4H2SO4(7）非电解电镀非电解电镀（又称化学电镀）是不依靠外界电流作用，而依靠化学试剂的氧化还原反应在物体表面聚积一层金属的方法.如化学镀银即是利用甲醛或还原性糖与银氨络合物发生氧化还原反应在金属、玻璃÷塑料等的表面聚积一层银的方法.化学镀镍即是把被镀件浸入硫酸镍、次磷酸二氢钠(NaHPO)、柠檬酸（螯合剂)组成的混杂溶液中22在必然pH值和温度下；溶液中镍离子被次磷酸二氢钠还原为金属并聚积在表面上.在这个反应中钯起催化剂的作用。详尽反应为：2+—+HOPd—+—222->23同时伴有副反应H———>PO+HOHPO+H222232—+［H］-—>-H2PO2H2O+OH+P化学镀铜,即把被镀件浸入硫酸铜，酒石酸钾钠(螯合剂）和甲醛组成的混杂溶液中,在碱性条件下，溶液中的铜离子被甲醛还原成金属铜而聚积在表面上.其反应式为：2+—Cu+2HCHO+20H—-〉Cu+H2+2HCOOH并伴有副反应：2+—-2Cu+HCHO+50H——〉Cu2O+HCOO+3H2O2--—〉-2CuO+2HCHO+20H2Cu+H+2HCOO+HO为使电镀层获得满意收效,在完成第一次化学镀层此后需连续多次进行化学镀层以提高镀层厚度。或利用化学镀层的导电性用老例电镀方法连续进行电镀办理.三、塑料电镀的详尽工艺举例目前已可对通用塑料、工程塑料、超工程塑料等多种塑料进行电镀办理。如外国已有对表32-14化学镀镍的电谭液组成(pH＝8～9.5:30～45℃）成分NiSO4·6H2O柠檬酸亚磷酸二氢钠增加剂含量g/L20~3010～3010～25（1。0～3.0)×10.3[page］表32—15化学镀铜的电镀液组成(pH＝11.5～13，15～30℃）成

分

CuSO4·5H2O

酒石酸钾钠甲醛

增加剂含量g/L6～1220～505～120。5～2.0表32—16化学镀铜和化学镀镍性能比较比较因素化学镀制化学镀镍比较因素化学镀制化学镀镍电镀液牢固性电镀温度电镀时间产生麻点操作产生伤痕极不牢固常温（20~25℃）8～10min多简单牢固高温（60～65)或较高温（30~45)高温3～7min，较高温8～12min少难电镀析出电镀层密合性耐热冲击电镀层导电性电镀液成本一次完成方式优优优优低难差差极差差高易通用塑料中的聚酰胺（尼龙），改性聚苯醚，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸丁二酯，聚甲醛，聚苯醚—聚酰胺合金树脂;对超工程塑料中的聚醚—酰亚胺树脂,聚亚苯基硫醚，液晶聚酯树脂等品种进行电镀办理工艺的报道。下面仅举两例加以说明。．通用工程塑料的电镀工艺（聚碳酸酯树脂为例）聚碳酸酯树脂是通用工程塑料中唯一透明的非晶性树脂,其尺寸牢固性，耐冲击性均好。其电镀工艺为：去油→溶剂办理（33PC-724，40℃,5min)→酸浸（H2SO4，600cm／dm，65℃,7min)→33）→表面清浸蚀(CrO3+H2SO，400g/L,70℃，＼3min）→中和（HCl50cm／dm，25℃，2min433→增加催化剂（催化剂33理（清理剂SP，150cm／dm,40℃，4min)C,50cm／dm，25℃，4min）→促进剂(HCl150cm333332—14／dm，H2SO4100cm／dm，40℃,2min）→化学电镀（配方见表或表32—15）→酸活化→电镀.其电镀工艺机理为在去油冲刷此后采用有机溶剂使塑料表面膨润，局部产生微细裂纹,尔后用酸浸蚀，使微细裂缝扩大，接着采用铬酸—硫酸溶液进一步浸蚀办理使微缝部分溶解，产生提高电镀密合性的固定收效.聚碳酸酯电镀制品可作汽车门把手，办公、通讯设备中的电磁搅乱障蔽罩等。2．超工程塑料的电镀工艺<以液晶聚酯树脂为例）液晶聚酯是耐热性、耐化学药品性和电气特点优异的树脂，特别是电子设备领域中十分重视的对焊料的耐热性在各种工程塑料中居首位.液晶聚酯是对羟基苯甲酸与其他化合物的共聚物,依照分子中基本结构的不同样分为；三各种类。其中I型为对羟基苯甲酸、联苯酚和对苯二甲酸的共聚物，其耐热性最好，负荷消融温度（DTUL）可达300℃，承受焊料的耐热性能最好。型液晶聚酯的电镀工艺以下：除油（埃斯克林A-22050g/L，50℃，5min）→预浸蚀(NaOH285g／L，70℃，30min）3310min)一表面清理（清理剂—SP150g／L,40℃,4min)→催化剂办理（催化剂C，50cm／L，3→25℃，3min)→促进剂（H2SO+100cm／L，40℃，5min))→非电解质电镀(配方见表32-16)酸活化→电镀液晶聚酯属酯类采用高浓度