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扫描下载送金币塑料制品的表面直接电镀方法
传统的塑料电镀工艺包罗外貌除油、粗化、活化、化学镀和电镀等工序，此中常见的化学镀是化学镀镍和化学镀铜，它们存在以下问题[1]:
　　1)化学镀铜液中含有致癌物甲醛，污染环境；
　　2)化学镀液中共存金属离子和还原剂，纵然添加稳固剂，也难免出现低沉镀液稳固性的问题；
　　3)化学镀偶然难以实用于外貌粗化困难的质料；4)化学镀铜进程中由于氢气的孕育产生易出现针孔，电镀铜与接界处化学镀铜层物理性能差，可靠性低，于是提出不必要化学镀步骤的直接电镀工艺。非金属上的直接电镀工艺是Radovsky和Ronkese[2]在1963年发明的，直到20世纪80年代才实现工业化。直接电镀工艺根据接纳的导电性物质的差异，大抵可以分为三种:1)导电性高分子聚合物体系；2)Pd/Sn体系[3～5]；3)碳粒子悬浮液体系。
　　1导电性高分子聚合物体系导电聚合物直接金属化工艺因此高分子导电质料为根本的直接电镀。每每利用的具有导电性的聚合物紧张是多炔、聚吡咯、聚硫代苯或聚苯胺，此中聚吡咯有其商业应用代价。
　　1.1聚吡咯的制备聚吡咯胶体的制备要领[6]:1)使组成为吡咯、聚(2-乙烯基吡啶)和以FeCl3为氧化剂的殽杂物水溶液充实应声，生成胶体产物。
　　2)利用超速离心疏散，网络聚吡咯胶粒。
　　3)使聚吡咯胶粒重新疏散成聚吡咯悬浮液，这种胶粒粒径为130～200nm。
　　另一要领[7]是在塑料外貌直接形成一层聚吡咯膜，这层膜具有肯定的导电性，可以直接举行电镀。紧张进程如下:
　　1)塑料外貌经打磨、钻孔、碱性除油。
　　2)粗化:高锰酸钾、浓硫酸、OP。
　　3)氧化:氢氧化钾、高锰酸钾、OP。
　　4)中和:水合肼、EDTA。5)催化:吡咯、异丙醇、对甲苯磺酸钠、对甲苯磺酸、NaF、FeCl3、OP、明胶。
　　6)电镀。
　　1.2聚吡咯的形成原理及催化液中各组分的作用要得到导电性好的聚合物膜，首先应选择适宜的单体及相干的氧化剂、掺杂剂等。适宜的有机单体有吡咯、呋喃、苯胺或噻吩及其衍生物，此中以吡咯及其衍生物最佳。吡咯溶液在氛围中相当稳固，但遇光会氧化聚合成聚吡咯黑色不溶性沉淀，应克制光直接照射。参加恰当的外貌活化剂，可以增长它的稳固性。聚合物膜的导电性随吡咯单体的增长而提高。在弱酸性溶液中，吡咯单体在氧化剂及掺杂剂的作用下产生聚合应声生成聚吡咯[8]:
　　MnO2是在粗化、氧化进程孕育产生的，粗化进程的应声如下:
　　催化液中的酸性化合物对付有机单体产生聚合应声是至关紧张的。
　　适宜的酸有对甲苯磺酸、苯磺酸、磷酸、盐酸等，此中对甲苯磺酸最好。别的还应含有磺酸盐类，如对甲苯磺酸钠，以得到聚合物膜中的掺杂阴离子。催化液中参加醇类有机溶液或溶解促进剂能改进催化液的稳固性，参加明胶则可显著改进聚吡咯对基体的涂覆性。明胶的溶解度常温下较小，必要用少量水加热溶解后再配吡咯溶液。1.3聚吡咯的导电机理大部门的高分子质料都黑白导体，但有些聚合物由于其本身布局特别或举行掺杂而具有导电性能，比方聚吡咯、聚吡啶、聚乙炔等都具有导电性。这些导电聚合物具有一些共性，即都是共轭聚合物。共轭聚合物都具有π电子分子轨道，分子内的长程相互作用使之形成能带，禁带宽度Eg随着共轭体系长度(聚合度)的增长而淘汰。当聚吡咯的聚合度到达某一数值时就可以导电。
　　2Pd/Sn体系
　　2.1PdS活化工艺PdS活化工艺[9]使得电镀的速度增长100倍以上，得当工业化生产。直接电镀不但实用于ABS(丙烯睛-丁二烯-苯乙烯)和ABS/PC(聚碳酸酯)，还用于别的许多新型的工程塑料，这些工程塑料得当金属化是因为它们强度高和耐高温稳固形的特点。
　　2.1.1PdS活化步骤PdS活化工艺的步骤[10]如下:
　　1)活化:将粗化后的基体浸入胶体钯活化液(PdCl210g/L，SnCl2500g/L，HCl300mL/L)中活化。Pd2+的质量浓度是老例活化液中的100倍，基体在饱和溶液中更容易吸附大量的Pd2+。
　　2)解胶:水洗后在4g/L的NaOH溶液中解胶5min。
　　3)加速:水洗后浸入Na2S溶液中2min，然后就可以直接举行电镀。
　　2.1.2PdS活化机理已经提出的PdS活化机理有多种。Weng和Landau[11]提出渐渐生成机理，这种机理适当地表明了非导体外貌被Pd或别的导电质料以团簇情势包围时直接电镀进程，但不能表明为什么浸入硫化物之后电镀速度的增长。Shipley公司[12]认为浸入硫化物溶液后形成的PdS层提高了导电性，使得非金属外貌可镀。Badon等[13]利用X-射线汲取光谱技能确定颠末硫化处理惩罚的外貌为PdS，提出连续传导的渐渐生成模型。然而，导电聚合物膜的导电性比PdS高100倍以上，但它的导电速度比PdS膜慢。C.H.Yang等[9]议决光电子能谱(ESCA)分析提出“桥接”模型，他们认为，PdS活化层在直接电镀中提供一“桥接”作用，即S原子不但连接着Pd与Cu，而且可使电子议决。这种活化要领不但可以直接利用电镀铜，而且使得铜层包围整个外貌，进而增长铜层的厚度。
　　2.2Futuron工艺Futuron工艺[14]是Atotech公司于1996年推出来的，该工艺实用于ABS或ABS殽杂质料上的电镀，不必要化学镀而直接举行金属化。
　　2.2.1Futuron工艺流程除油→粗化→六价铬还原→预浸→Futuron活化→Cu-link铜置换锡→电镀Futuron活化液中钯的质量浓度为250～300mg/L，活化后在塑料外貌沉积Pb-Sn复合层，随后在铜置换溶液中将锡置换为铜，使塑料外貌具有导电性。
　　水洗后，工件可直接举行电镀。2.2.2Futuron工艺原理ABS中橡胶相丁二烯呈球状匀称地嵌入在丙烯腈-苯乙烯的树脂相中。在化学粗化时，橡胶相被氧化溶解，使得连续的树脂相外貌留下大量微小的孔穴，孕育产生-COOH、-SO3H或-CONH2等活性基团。这些活性基团和空穴使镀层被锚合在塑料外貌，以得到良好的联合力。Futuron活化液中含有Pd/Sn胶体复合物，这种胶体粒子带负电，当活化时吸附在经粗化处理惩罚、具有极性基团的塑料外貌上(如图1)[15]。铜置换锡是铜的螯合物与Pd/Sn胶体中的Sn2+应声，应声的离子方程式如下:Cu2++Sn2+→Sn4++Cu↓Cu在塑料的外貌沉积形成一连续的导电层(图2)[11]。导电层形成之后可以直接举行电镀(图3)[15]。
　　2.2.3Futuron工艺的好处Futuron工艺的革新带来一系列的好处[15]:
　　1)不必要利用化学镀，操作容易，镀液稳固性提高，废品率降落，废水处理惩罚简略；
　　2)工艺流程和时间收缩30%，产量提高，镀层质量比传统工艺好；3)由于不用化学镀，可以警备挂具镀上金属，以是ABS塑料可在上挂后从粗化开始，直到镀完为止，无需变更挂具，这为塑料电镀连续自动化生产创造了条件。
　　3碳粒子悬浮液体系
　　3.1碳粒子悬浮液的因素及作用最初的碳粒子悬浮液是首先接纳碳黑悬浮液打仗印刷板基板，在通孔的孔壁外貌形成碳黑层，再接纳石墨悬浮液打仗印刷板基板，在孔壁外貌的碳黑层上形成石墨层，最落伍行电镀。这种先后形成碳黑层和石墨层作为电镀用的导电性基底层的两步法工艺不光工艺庞大，而且制造成本较高，现在常用的是一步法。碳粒子悬浮液[16]由碳粒子、粘结剂、外貌活性剂和水溶性高分子化合物等组成。碳粒子[17]包罗石墨粒子和碳黑粒子，紧张起导电作用。石墨粒子的平均粒径应小于2μm，以小于1μm为宜，最好小于0.7μm。要是石墨粒子平均粒径大于2μm，则会低沉导电性，还会低沉镀层金属与绝缘基材之间的附着性。碳黑粒子平均粒径小于1μm，以小于0.5μm为宜，最好小于0.3μm。要是碳黑粒子平均粒径大于1μm，则会孕育产生局部无镀层征象或镀层空洞，低沉镀层的可靠性。石墨粒子和碳黑粒子可以单独利用，也可以殽杂利用。悬浮液中的碳粒子的质量分数应低于6%，最好为1%～5%。悬浮液中的粘结剂的作用是提高碳粒子与绝缘基材之间的粘结性能。适宜的粘结剂有无机类粘结剂和有机类粘结剂，此中以无机类粘结剂为佳，包罗Na2SiO3、K2SiO3等，粘结剂质量分数约为0.05%～5%。悬浮液中的外貌活性剂的作用是提高碳粒子的附着性和悬浮液的稳固性。悬浮液中的水溶性高分子化合物的作用是提高悬浮液的稳固性，适宜的水溶性高分子化合物有羧甲基纤维素、淀粉和阿拉伯树胶等，其质量分数约为0.3%～1.0%。
　　3.2处理惩罚步骤碳粒子悬浮液打仗印刷板基板的要领有喷淋、浸渍和涂布等，将印刷板基板打仗20～60℃的悬浮液中30～90s，使碳粒子附着于包罗孔壁在内印刷板基板外貌上。然后颠末酸处理惩罚和微刻蚀处理惩罚即可以举行直接电镀。
　　碳粒子悬浮液体系以及PdS工艺都是为印刷线路板开辟的，平凡电镀级塑料的金属化因其前处理惩罚工艺的差异还必要开辟环保、简化、经济的工艺蹊径。Futuron直接电镀工艺节省了步骤，但活化所必要的胶体钯活化液中钯的含量比力高，一样平常为150～300mg/L，而平凡化学镀镍所需最低钯含量为30～50mg/L，怎样节省钯的含量也是现今的研究热点之一&&
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氧化还原反应
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【注塑加工vip】注塑工艺对电镀的影响
文/vip & &注塑工艺中注塑温度、注塑速度和压力、模具温度、保压、螺杆转速等均会对PC/ABS的电镀性能产生影响。而最直接的不良影响就是过高的产品内应力，内应力过大会影响到电镀粗化阶段的刻蚀的均匀性，进而影响到最终产品的电镀结合力。总之，要结合产品结构、模具状态及成型机台的状态，通过设定合适的注塑工艺，设法降低材料的内应力，可明显提高PC/ABS材料的电镀性能。
& &材料配方设计和电镀工艺通常是人们认为影响PC/ABS电镀性能的主要因素，然而很少有人关注注塑加工工艺对电镀性能的影响。电镀PC/ABS制件以其靓丽的金属外观效果，在汽车、家电及IT行业被广泛使用。
& &注塑温度 & &在保证材料不会裂解的情况下，较高的温度可以得到更好的电镀性能。在较低的注塑温度下，PC/ABS材料的流动性差，注塑出的产品有较大的内应力，在粗化过程中应力释放，导致产品表面的刻蚀不均匀，进而导致电镀产品外观不良，以及电镀结合力差的状况产生。而较高的注塑温度，可以降低产品的注塑残留内应力，从而提高材料的电镀性能。相关研究表明，相较于注塑温度为230℃的产品，温度提高到260℃-270℃时，镀层结合力提高约50%，同时表面外观不良率也大大降低。
& &然而，注塑温度也不能过高，如果超过了材料的裂解温度，将会导致注塑产品表面的外观不良，进而影响其电镀性能。
& &注塑速度和压力 & &较低的注塑压力和适当的注塑速度有利于提高PC/ABS的电镀性能。注塑压力过大，将导致产品内部分子的过分挤压，产生较高的产品内应力，进而导致产品粗化不均及电镀结合力较差；适当提高注塑速度，可以使浇口位置的剪切加大，导致流体温度的提高，进而会提高整个材料的流动性，有利于产品的充填，降低产品的内应力；但剪切太大会导致材料的裂解，产生气痕，起皮，毛边等问题。
& &保压压力及保压切换点 & &过高的保压压力和较晚的保压切换位置，容易导致产品的过度填充和浇口位置的应力集中及产品内部较高的残留应力。因此要结合实际产品充填状态来设定保压压力和保压切换点。
& &模具温度 & &高模温有利于提高材料的电镀性能。 & &在低模温状态下，材料流动性差，产品在充填过程中由于分子之间的挤压及拉伸，导致产品在冷却下来后材料的分子链取向严重，产品成型内应力较大，电镀性能差；反之在高模温状态下，材料流动性好，有利于充填，分子链处于自然卷曲状态，产品内应力小，电镀性能得到很大提升。实际的模具温度设定需要结合模具水路，加热方式以及成型周期的要求来设定，在不影响其它性能的前提下，模具温度尽量提高；控制模具温度的同时，也要维持模具温度的均匀分布，不均匀的模具温度分布，会导致不均一的收缩内应力进而影响电镀性能。
& &螺杆转速 & &较低的螺杆转速有利于提高材料的电镀性能 & &螺杆转速之设定是控制塑料之计量时间，亦即塑料进入料管接受螺杆混练，输送至喷嘴之时间。螺杆转速亦同时影响塑化的均匀性，太快的螺杆转速会使螺杆内材料剪切加重，熔体温度急剧升高，而且螺杆之转速愈快，塑料的混练效果愈差，形成熔胶温度差异加大，使得充填流动及冷却亦造成差异，这是产品内应力形成的主要原因之一。因此一般来说，在保证材料熔融的前提下，螺杆转速设定在使计量时间稍短于冷却时间即可。 随着工业化生产的不断细分，新工艺新材料的不断涌现，在实际产品中得到应用的设计效果也日新月异，电镀是我们在设计中经常要涉及到的一种工艺，而电镀效果是我们使用时间较长，工艺也较为成熟的一种效果，对于这种工艺的应用在我们的产品上已经非常多，通过这种工艺的处理我们通常可以得到一些金属色泽的效果，如高光，亚光等，搭配不同的效果构成产品的效果的差异性，通过这样的处理为产品的设计增加一个亮点。 或者复制链接： 南通锦程塑料制品厂官方网站： & & 来源网络 整理者/vip
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