塑料表面電鍍方法
2023-12-02 08:14:36 1
塑料表面電鍍方法
【專利摘要】本發明涉及一種塑料表面電鍍的方法，包括如下工藝流程：化學除油、粗化、中和、預浸、鈀活化、解膠、化學鍍鎳、鍍焦銅、鍍酸銅、鍍半光鎳、鍍高硫鎳、鍍全光鎳、鎳封、鍍鉻、加厚電鍍。塑料表面基體與鍍層的附著力較高，使得金屬層與塑料基底緊緊粘附在一起，避免了電鍍後鍍層發生疏鬆、鼓泡、脫皮等現象，使產品的表面耐用性得以延長，且光滑，具有金屬的質感。
【專利說明】塑料表面電鍍方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及電鍍工業【技術領域】。
【背景技術】
[0002]塑料製品的應用越來越廣泛，由於其光澤性不如金屬，裝飾作用相對較差，所以人們設法通過對塑料表面電鍍、使塑料表面金屬化，具有金屬光澤和美觀度。近年來，隨著汽車工業、電氣工業和家用電器、飾品業的快速發展，塑料表面電鍍金屬技術也不斷發展。經電鍍後的塑料製品，集塑料、金屬的特性為一體，不但外觀得以美的裝飾，而且製品的物理、機械性能都有很大程度的提高，並賦予導電、導磁、焊接等新特性。所以，現在塑料電鍍已成為塑料裝飾的一種重要工藝。如果在塑料表面電鍍金屬，必須先使塑料表面具有導電性膜一塑料表面金屬化，即需要對塑料表面進行預處理——活化。為了保證鍍層與塑料基體的良好結合，塑料基底必須活化。塑料基底活化、表面金屬化技術對塑料表面電鍍金屬膜層的附著性、穩定性和美觀度均將產生重大的影響，也影響著塑料表面金屬化層的導電性能、沉積層壽命等鍍層性質。如果塑料基底活化不足，則塑料表面金屬化技術很難達到要求，容易引起電鍍後鍍層疏鬆、鼓泡、脫皮、粗糙等現象。
[0003]目前塑料表面活化預處理技術及工藝中，往往採用塑料表面塗覆導電塗料、去離子水中超聲粗化、含鉻酸根(或CrO3)溶液中浸泡、塑料表面酸洗等。但這些方法所得到的活化預處理技術結果 ，其塑料表面基體與鍍層的附著力不強，電鍍後鍍層仍時常發生疏鬆、鼓泡、脫皮等現象。
【發明內容】
[0004]本發明目的在於發明一種能克服現有技術中塑料表面電鍍時，其鍍層基底結合力差、易疏鬆、鼓泡、脫皮、粗糙等技術難題的塑料基底的活化方法。
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的之一在於提供一種塑料表面電鍍的方法。所述方法能夠克服鍍層基底結合力差、易疏鬆、鼓泡、脫皮、粗糙等技術問題。
[0006]本發明技術方案是:一種塑料表面電鍍的方法，包括如下工藝流程:化學除油、粗化、中和、預浸、鈀活化、解膠、化學鍍鎳、鍍焦銅、鍍酸銅、鍍半光鎳、鍍高硫鎳、鍍全光鎳、鎳封、鍍鉻、加厚電鍍。
[0007]所述的化學除油，其作用是去除塑料表面的汙垢，使表面親水。其工藝參數為:BH-6酸性除油劑2(T40mL/L，硫酸3(T50mL/L，溫度40~5(TC，時間2~4min。
[0008]所述的粗化，其作用是選擇性地去除塑料中的丁二烯(B)及苯乙烯(S)，使表面變得粗糙而提高鈀的結合力，同時為化學鎳提供錨合點，並使掛具鈍化，不上鍍。其工藝參數為:鉻酐 38(T420g/L，硫酸(P =1.84g/L)20(T230mL/L，三價鉻 5~15g/L，BH-601 粗化添加劑8~12mL/L，溫度65~72°C，時間2~13min，微弱空氣攪拌或機械攪拌。
[0009]所述的中和，其作用是把工件、掛具及接觸點中殘留的六價鉻還原成三價鉻，防止後續工藝受到六價鉻汙染。六價鉻對鈀活化槽的毒害作用尤為嚴重，使鈀活性下降，並造成漏鍍。其工藝參數為:濃鹽酸9(Tll0mL/L，BH-602中和劑25~35mL/L，室溫，時間2~5min，中
等強度空氣攪拌。
[0010]所述的預浸，其作用在於使工件表面酸化，進一步還原表面殘餘的六價鉻，並保證活化槽的鹽酸穩定。其工藝參數為:濃鹽酸25(T350mL/L，室溫，時間3(T60s。
[0011]所述的鈀活化，其作用是把帶負電荷的鈀/錫膠體吸附於塑料表面，使不導電的塑料變為導電體，為化學鍍做基礎。BH-604A鈀活化劑含金屬鈀8g/L，雖鈀含量極低，但活性高，從而大大減少帶出損失。BH-604B調整劑用作調整活化液中的氯化亞錫含量，當氯化亞錫含量低於2.5g/L時，可加入調整劑來提高氯化亞錫的含量至工藝範圍。其工藝參數為:濃鹽酸27(T350mL/L，BH-604A鈀活化劑4~8mL/L，BH-604B調整劑2~5mL/L，溫度21~32°C，時間2~5min，連續過濾。
[0012]所述的解膠，其作用是除去鈀/錫膠體中的錫，留下高活性的鈀催化表面，去除掛具及絕緣膠上的催化劑，防止掛具上鍍。鈀活化和解膠的工藝配合很關鍵，配合不好則容易出現漏鍍。其工藝參數為:BH-605解膠劑4(T50g/L，溫度4(T50°C，時間I~3min
[0013]所述的化學鍍鎳，其作用是提供導電層，使後續電鍍得以進行。其工藝參數為:NiS04 ? 6H20 20~30g/L，BH-310B 開缸劑 90~110mL/L，BH-310C 促進劑 40~60mL/L，pH(氨水調節)8.3~8.8，溫度3(T40°C，時間5~lOmin，連續過濾，每小時I~3循環
[0014]所述的鍍焦銅工藝參數為:焦磷酸鉀(K4P207)290g/L,焦磷酸銅(Cu2P207 ? 4H20) 80g/L 氨水 2~4mL/L，BH-540A 焦磷酸鹽鍍銅添加劑 2~4mL/L，BH-540B 焦磷酸鹽鍍銅添加劑2~4mL/L，溫度4(T60°C，pH 8.6~8.9，Jk I~3A/dm2，JaI~6A/dm2，陽極為無氧高導電銅條，陰極 移動或弱空氣攪拌，連續過濾
[0015]所述的鍍酸銅工藝參數為:CuS04? 5H20 170~190g/L，H2S0450~70g/L，Cl-70~80g/L，BH-532A 0.2~0.4mL/L，BH-532B 0.4~0.6mL/L，BH-532C 4~6mL/L，陽極為含磷0.04%~0.06%的磷銅球，Jk I~3A/dm2，溫度20~35°C，時間13~30min，空氣攪拌
[0016]所述的半光鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 270~375g/L，NiC12 ? 6H20 40~55g/L，H3B03 40~55g/L，BH-963A 0.3~0.6mL/L, BH-963B 0.4~0.6mL/L, BH-963C 2~3mL/L，BH-半光鎳潤溼劑1.5~2.5mL/L, pH 3.8~4.2，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h，Jk 2飛A/dm2，溫度50~55°C，時間5~15min。
[0017]所述的高硫鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 240~360g/L，NiC12 ? 6H20 60~120g/L，H3B03 35~40g/L，BH-9012.0~3.0mL/L, BH-半光鎳潤溼劑 1.5~2.5mL/L, pH 2.5~3.0，過濾機溶液攪拌，Jk 2.0~4.5A/dm2，溫度46~52°C，時間2~3min。
[0018]所述的光亮鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 250~325g/L，NiC12 ? 6H20 50~60g/L，H3B0340~55g/L，BH-988 光鎳主光劑 0.8~1.0mL/L, BH-98 光鎳柔軟劑 8~10mL/L，BH_98 光鎳輔助劑3~5mL/L，BH-98光鎳潤溼劑f 2mL/L，pH 4.(T4.8，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，溫度 50~60°C，時間 5~20min
[0019]所述的鎳封工藝參數為:NiS04*6H20 280~320g/L，NiC12 *6H20 50~60g/L，H3B0340~50g/L，BH-992鎳封開缸劑6~8mL/L，BH-992鎳封超細粉2.0~5.0g/L, BH-992鎳封分散劑r I OmL/L, pH 3.8~4.6，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h, Jk 2~5A/dm2，溫度50~60。。，時間2~3min
[0020]所述的鍍鉻工藝參數為:Cr03150~220g/L，H2S04 0.8~1.2g/L，Cr3+1.(Tl.5g/L，BH-裝飾性鍍鉻A 2^4mL/L, BH-裝飾性鍍鉻B 8~15mL/L，陽極為鉛錫合金，Jk 5^20A/dm2,溫度3(T40°C，時間2~3min。
[0021]經過以上電鍍工藝得到的產品，塑料表面基體與鍍層的附著力較高，滲透層厚度可達0.005~0.1mm,塑料表面層內嵌入0.005~0.1mm較深的金屬層,使得金屬層與塑料基底緊緊粘附在一起，避免了電鍍後鍍層發生疏鬆、鼓泡、脫皮等現象，使產品的表面耐用性得以延長，且光滑，具有金屬的質感。
【具體實施方式】
[0022]為便於理解本發明，本發明列舉實施例如下。本領域技術人員應該明了，所述實施例僅僅是幫助理解本發明，不應視為對本發明的具體限制。
[0023]實施例一
[0024]一種塑料表面電鍍的方法，包括如下工藝流程:化學除油、粗化、中和、預浸、鈀活化、解膠、化學鍍鎳、鍍焦銅、鍍酸銅、鍍半光鎳、鍍高硫鎳、鍍全光鎳、鎳封、鍍鉻、加厚電鍍。
[0025]所述的化學除油工藝參數為:BH-6酸性除油劑2(T40mL/L，硫酸3(T50mL/L，溫度40~50°C，時間 2~4min。
[0026]所述的粗化工藝參數為:鉻酐38(T420g/L，硫酸(P =1.84g/L) 200^230mL/L,三價鉻5~15g/L，BH-601粗化添加劑8~12mL/L，溫度65~72°C，時間2~13min，微弱空氣攪拌或機械攪拌。
[0027]所述的中和工藝參數為:濃鹽酸9(Tll0mL/L，BH-602中和劑25~35mL/L，室溫，時間2飛min，中等強度空氣攪拌。
[0028]所述的預浸工藝參數為:濃鹽酸25(T350mL/L，室溫，時間3(T60s。
[0029]所述的鈀活化工藝參數為:濃鹽酸27(T350mL/L，BH-604A鈀活化劑r8mL/L，BH-604B調整劑2~5mL/L，溫度21~32°C，時間2~5min，連續過濾。
[0030]所述的解膠工藝參數為:BH-605解膠劑4(T50g/L，溫度4(T50°C，時間I~3min
[0031]所述的化學鍍鎳工藝參數為:NiS04 ? 6H20 20~30g/L，BH-310B開缸劑90~110mL/L，BH-310C促進劑4(T60mL/L，pH(氨水調節)8.3~8.8，溫度30~4(TC，時間5~lOmin，連續過濾，每小時1~3循環
[0032]所述的鍍焦銅工藝參數為:焦磷酸鉀(K4P207) 290g/L,焦磷酸銅(Cu2P207 ? 4H20) 80g/L 氨水 2~4mL/L，BH-540A 焦磷酸鹽鍍銅添加劑 2~4mL/L，BH-540B 焦磷酸鹽鍍銅添加劑2~4mL/L，溫度4(T60°C，pH 8.6~8.9，Jk I~3A/dm2，JaI~6A/dm2，陽極為無氧高導電銅條，陰極移動或弱空氣攪拌，連續過濾
[0033]所述的鍍酸銅工藝參數為:CuS04? 5H20 170~190g/L，H2S04 50~70g/L，Cl-70~80g/L，BH-532A 0.2~0.4mL/L，BH-532B 0.4~0.6mL/L，BH-532C 4~6mL/L，陽極為含磷0.04%~0.06%的磷銅球，Jk I~3A/dm2，溫度20~35°C，時間13~30min，空氣攪拌
[0034]所述的半光鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 270~375g/L，NiC12 ? 6H20 40~55g/L，H3B03 40~55g/L，BH-963A 0.3~0.6mL/L, BH-963B 0.4~0.6mL/L, BH-963C 2~3mL/L，BH-半光鎳潤溼劑1.5~2.5mL/L, pH 3.8~4.2，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h，Jk 2飛A/dm2，溫度50~55°C，時間5~15min。
[0035]所述的高硫鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 240~360g/L，NiC12 ? 6H20 60~120g/L，H3B03 35~40g/L，BH-901 2.0~3.0mL/L, BH-半光鎳潤溼劑 1.5~2.5mL/L, pH 2.5~3.0，過濾機溶液攪拌，Jk 2.0~4.5A/dm2，溫度46~52°C，時間2~3min。
[0036]所述的光亮鎳工藝參數為:NiS04? 6H20 250~325g/L，NiC12 ? 6H20 50~60g/L，H3B03 40~55g/L，BH-988 光鎳主光劑 0.8~1.0mL/L, BH-98 光鎳柔軟劑 8~10mL/L，BH-98 光鎳輔助劑3~5mL/L，BH-98光鎳潤溼劑f 2mL/L，pH 4.(T4.8，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h, Jk 2~5A/dm2，溫度 50~60°C，時間 5~20min
[0037]所述的鎳封工藝參數為:NiS04*6H20 280~320g/L，NiC12 *6H20 50~60g/L，H3B0340~50g/L，BH-992鎳封開缸劑6~8mL/L，BH-992鎳封超細粉2.0~5.0g/L, BH-992鎳封分散劑r I OmL/L, pH 3.8~4.6，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h, Jk 2~5A/dm2，溫度50~60。。，時間2~3min
[0038]所述的鍍鉻工藝參數為:Cr03150~220g/L，H2S04 0.8~1.2g/L，Cr3+1.(Tl.5g/L，BH-裝飾性鍍鉻A 2^4mL/L, BH-裝飾性鍍鉻B 8~15mL/L，陽極為鉛錫合金，Jk 5^20A/dm2,溫度3(T40°C，時間2~3min。
[0039] 申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明並不局限於上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬【技術領域】的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護範圍和公開範圍之內。`
【權利要求】
1.一種塑料表面電鍍的方法，包括如下工藝流程:化學除油、粗化、中和、預浸、鈀活化、解膠、化學鍍鎳、鍍焦銅、鍍酸銅、鍍半光鎳、鍍高硫鎳、鍍全光鎳、鎳封、鍍鉻、加厚電鍍。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:化學除油工藝參數為:BH-6酸性除油劑20-40mL/L，硫酸3(T50mL/L，溫度40-50°C，時間2~4min ;所述的粗化工藝參數為:鉻酐380~420g/L，硫酸(P =1.84g/L)20(T230mL/L，三價鉻 5~15g/L，BH-601 粗化添加劑 8~12mL/L，溫度65~72°C，時間2~13min，微弱空氣攪拌或機械攪拌；所述的中和工藝參數為:濃鹽酸9(Tll0mL/L，BH-602中和劑25~35mL/L，室溫，時間2~5min，中等強度空氣攪拌。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的預浸工藝參數為:濃鹽酸25(T350mL/L，室溫，時間3(T60s ;所述的鈀活化工藝參數為:濃鹽酸27(T350mL/L，BH-604A鈀活化劑r8mL/L，BH-604B調整劑2~5mL/L，溫度2廣32°C，時間2~5min，連續過濾；所述的解膠工藝參數為:BH-605解膠劑40-50g/L，溫度4(T50°C，時間I~3min。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的化學鍍鎳工藝參數為=NiSO4-BH2O20~30g/L，BH-310B 開缸劑 90~110mL/L，BH-310C 促進劑 40~60mL/L，pH (氨水調節)8.3~8.8，溫度30-40°C，時間5~lOmin，連續過濾，每小時I~3循環。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的鍍焦銅工藝參數為:焦磷酸鉀(K4P2O7) 290g/L,焦磷酸銅(Cu2P2O7 ? 4H20) 80g/L 氨水 2~4mL/L，BH-540A 焦磷酸鹽鍍銅添加劑2~4mL/L，BH-540B焦磷酸鹽鍍銅添加劑2~4mL/L，溫度40~60。。，pH 8.6~8.9，Jkr3A/dm2, Ja I飛A/dm2，陽極為無氧高導電銅條，陰極移動或弱空氣攪拌，連續過濾；所述的鍍酸銅工藝參數為:CuSO4 ? 5H20 170~190g/L，H2SO4 50~70g/L，Cl-70~80g/L，BH-532A0.2~0.4mL/L, BH-532B 0.4~0.6mL/L, BH-532C 4~6mL/L，陽極為含磷 0.04%~0.06% 的磷銅球，Jk I~3A/dm2，溫度20~35°C，時間13~30min，空氣攪拌。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的半光鎳工藝參數為=NiSO4? 6H20270~375g/L，NiCl2 ? 6H20 40~55g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-963A0.3~0.6mL/L, BH-963B0.4~0.6mL/L, BH-963C 2~3mL/L，BH-半光鎳潤溼劑 1.5~2.5mL/L, pH 3.8~4.2，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，溫度5(T55°C，時間5~15min ;所述的高硫鎳工藝參數為:
NiSO4 ? 6H20 240~360g/L，NiCl2 ? 6H20 60~120g/L，H3BO3 35~40g/L，BH-9012.0~3.0mL/L，BH-半光鎳潤溼劑1.5^2.5mL/L, pH 2.5^3.0，過濾機溶液攪拌，Jk 2.(T4.5A/dm2，溫度46~52。。，時間2~3min ;所述的光亮鎳工藝參數為=NiSO4 ? 6H20 250~325g/L，NiCl2 ? 6H2050~60g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-988 光鎳主光劑 0.8~1.0mL/L, BH-98 光鎳柔軟劑 8~10mL/L，BH-98光鎳輔助劑3~5mL/L，BH-98光鎳潤溼劑f 2mL/L，pH 4.(T4.8，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5 次 /h, Jk 2~5A/dm2，溫度 50~6(TC，時間 5~20min。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的鎳封工藝參數為=NiSO4? 6H20280~320g/L，NiCl2 ? 6H20 50~60g/L，H3BO3 40~50g/L，BH-992 鎳封開缸劑 6~8mL/L，BH-992鎳封超細粉2.(T5.0g/L, BH-992鎳封分散劑ri0mL/L，pH 3.8^4.6，壓縮空氣攪拌，連續過濾，>5 次 /h, Jk 2~5A/dm2，溫度 50~60。。，時間 2~3min。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的鍍鉻工藝參數為:Cr0315(T220g/L，H2SO4 0.8~1.2g/L，Cr3+L (Tl.5g/L，BH-裝飾性鍍鉻 A 2~4mL/L，BH-裝飾性鍍鉻 B8~15mL/L，陽極為鉛錫合金，Jk 5~20A/dm2，溫度3(T40°C，時間2~3min。
【文檔編號】C25D5/56GK103806066SQ201210444610
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優先權日:2012年11月8日
【發明者】林永峰 申請人:無錫新三洲特鋼有限公司