CN102371722A - 一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法 - Google Patents
一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，涉及一种塑料镀膜工艺。提供工艺简单、环保且低成本的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法。在塑胶件注塑过程中加入碳黑颜料，进行染黑处理，或在塑胶件注塑过程中在塑胶件表面喷上一层黑色自干漆，得黑色塑料坯件；将得到的黑色塑料坯件进行干法清洁与活化；将活化后的黑色塑料坯件镀金属膜；将得到的镀金属膜的黑色塑料坯件进行拉丝，拉出所需的纹路；将拉丝后的塑料件进行干法清洁与活化；将得到的拉丝纹路的工件喷涂罩光面漆，即完成在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料镀膜工艺，尤其是涉及一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，单一的光亮铬水电镀已不能满足人们多样化的需求，因此在塑料表面进行多彩镀膜是一种趋势。目前，塑料件表面发黑古铜拉丝工艺是采用水电镀黄铜或红铜或青古铜后化学发黑，再拉丝喷罩光面漆的工艺。但传统发黑古铜拉丝工艺存在以下缺点：(1)工艺复杂(塑料毛坯——除油除蜡——粗化、活化——电镀黄铜、青铜、红铜——化学发黑——拉丝——喷漆)、周期长(3小时)；(2)耗水耗能大，且产出大量废水；(3)耗用金属量大。显然，这一传统工艺亟需改进。
多年来，众多科研者致力于传统水电镀工艺的改进，并取得初步成果：
申请号为2009101356474的中国专利申请提供一种金属材料表面仿金属铜拉线工艺，是利用热转印获得仿铜拉丝的效果，但其只适用于结构简单的产品，其生产成本高，制造工艺复杂，且制备温度达180℃以上，普通塑料无法应用。
仿铜门是由电解板制成，表面喷涂上颜色与铜门相近的油漆，达到与铜门相似，其工艺如下：第一：底漆，起到保护及整平的作用。第二：面漆，现在基本是红铜、紫铜、黄铜几种颜色。第三：镀黑，喷涂黑色油漆。第四：手动拉丝。第五：罩光，一般是亚光和高光。
申请号为201010208700.1的中国专利申请提供一种水性仿铜涂料及其在仿铜门的应用，其步骤如下：1)金属表面常规化学预处理，使金属表面洁净和光滑平整；2)喷涂含颜料的水性涂料，膜厚在200～300μm；3)干燥后，喷涂黑色漆；4)干燥后再拉丝；5)喷涂罩光面漆，烘干。然而该工艺存在以下问题：
1)制成的仿铜门要经过3道喷涂和3道烘烤，每道的干燥时间20～30min，工艺周期长；
2)需要喷涂200～300μm厚度的含色涂料，成本高且工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于针对传统塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝的不环保及工艺复杂等难点，提供工艺简单、环保且低成本的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法。
一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法包括以下步骤：
1)在塑胶件注塑过程中加入碳黑颜料，进行染黑处理；或
在塑胶件注塑过程中在塑胶件表面喷上一层黑色自干漆，
得黑色塑料坯件；
2)将步骤1)得到的黑色塑料坯件进行干法清洁与活化；
3)将活化后的黑色塑料坯件镀金属膜；
4)将步骤3)得到的镀金属膜的黑色塑料坯件进行拉丝，拉出所需的纹路；
5)将拉丝后的塑料件进行干法清洁与活化；
6)将步骤5)得到的拉丝纹路的工件喷涂罩光面漆，即完成在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜。
在步骤1)中，所述塑胶件可选自热塑性塑胶或热固性塑胶等，所述热塑性塑胶可选自ABS、PC/ABS、HIPS、PC、PPO、PP、PBT、PPS、PERT、HDPE、PA6、PA66、ABS/TPU、PMMA、PLA等热塑性塑胶中的一种；所述热固性塑胶可选自BMC、SMC等；所述碳黑颜料的添加量按质量比可为塑胶件的0.5％～3.6％。
在步骤2)中，所述干法清洗与活化的具体方法是，可先将产品干布擦拭，然后送入离子火焰进行去脂活化，再送入静电除尘机内吹拂去尘，其火焰处理是采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间可为1～60s。
在步骤3)中，所述将活化后的黑色塑料坯件镀金属膜，可采用物理气相沉积(PVD)法镀金属膜，所述采用物理气相沉积(PVD)法镀金属膜的具体方法是，可采用多弧离子镀或溅射镀或蒸发镀一层金属膜；所述金属膜的厚度可为0.1～0.5um，所述金属膜可选自红铜膜、黄铜膜或镍膜等。
在步骤4)中，所述拉丝可采用常规拉丝轮拉丝。
在步骤5)中，所述干法清洗与活化的具体方法是，可先将产品干布擦拭，然后送入离子火焰进行去脂活化，再送入静电除尘机内吹拂去尘，其火焰处理是采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间可为1～60s。
在步骤6)中，所述喷涂罩光面漆可以是亚光或亮光等，所述面漆可以是UV光固化或热固化等；所述喷涂罩光面漆的膜厚可为5～60μm。
由于本发明的膜层结构采用一层PVD镀层，一层有机涂层，通过调配PVD薄膜的颜色，利用拉丝将PVD金属膜拉穿，露出黑色的底材，来获得发黑古铜和古镍拉丝件的效果，去除传统水电镀中粗化、活化及电镀黄铜、青古铜及红铜这几道工序，直接转为塑料坯件染黑，通过二次镀膜，达到与现有的传统水(湿法)电镀相近外观效果的产品，而且整个过程无水处理，绿色环保。
本发明只需经过一道物理气相沉积(PVD)镀金属膜和一道罩光漆，通过在PVD镀金属膜上拉丝，露出底材的黑色，就可以获得发黑古铜和古镍的拉丝件外观。
经测试，由本发明制得的金属化塑料制品不仅具有防腐、耐磨、耐候、耐温和多彩性等优点，可与传统水(湿法)电镀塑料产品品质相媲美。同时，工序简单，金属耗用量小，废气废水较少，故是一种经济且绿色环保的新型镀膜技术。本发明开拓了塑料表面发黑古铜和古镍等拉丝镀膜领域，镀出产品功能优异且外观优良，非常适用于卫浴、电子、家电与汽车等行业。
具体实施方式
本发明的具体生产方法可透过下述的实施例给予数据化揭示。
实施例1：一种ABS材质发黑古铜拉丝花洒示例
1)在ABS母粒中加入2％的碳黑粉，注塑出黑色ABS花洒。
2)将经步骤1处理后的工件放入PVD炉，辉光清洗及多弧离子镀红铜。
3)将镀红铜的工件进行自动拉丝，拉出所需的纹路，露出黑色的底材。
4)将拉丝好的ABS花洒进行离子火焰处理及静电除尘。
5)将经步骤4)的花洒，喷一层30μm厚烤漆，固化条件(70℃×45min)。
由此工艺所得制品，达到发黑红古铜拉丝外观的花洒，且可通过下列功能测试：
(A)CASS防腐蚀： 16h；
(B)冷热冲击循环 4个循环；
(C)落砂冲击： 12L落砂；
(D)结合力(百割)： 5A；
(E)水浸38℃： 24h；
(F)铅笔硬度(三菱)： 2H；
实施例2：一种PC材质发黑古镍拉丝汽车把手示例
1)在PC母粒中加入3％的碳黑粉，注塑出黑色PC把手。
2)将经步骤1处理后的工件进入PVD镀炉，辉光清洗及多弧离子镀镍。
3)将镀黑色膜的PC把手件进行拉丝，拉出所需的纹路，露出黑色底材。
4)将拉丝好的PC把手件进行离子火焰处理及静电除尘。
5)将经步骤4)的PC把手，喷一层25μm厚透明UV涂料。用流平(80℃×5min)，再经UV光固化(1200mj/cm2)。
由此工艺所得制品，达到发黑古镍拉丝外观的汽车反手，且可通过下列功能测试：
(A)CASS防腐蚀： 16h；
(B)冷热冲击循环 4个循环；
(C)落砂冲击： 12L落砂；
(D)结合力(百割)： 5A；
(E)水浸38℃： 24h；
(F)铅笔硬度(三菱)： 3H；
以上功能测试包括：
1、抗腐蚀功能测试：
1)CASS试验(ASTM B368-09)；
2)AASS试验(ASTM G85-09)。
2、抗磨耗功能测试：
落砂试验(ASTM D968-05)。
3、结合力测试：
1)百割测试(ASTM D3359-02)；
2)冷热循环试验(ASME A112.18.1-2005/CSA B125.1-05)。
4、耐水测试
水浸测试(ASTM D870-02)。
5、耐划伤性测试
1)铅笔硬度测试(ASTM D3363-05)。
Claims (10)
1.一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于包括以下步骤：
1)在塑胶件注塑过程中加入碳黑颜料，进行染黑处理；或
在塑胶件注塑过程中在塑胶件表面喷上一层黑色自干漆，
得黑色塑料坯件；
2)将步骤1)得到的黑色塑料坯件进行干法清洁与活化；
3)将活化后的黑色塑料坯件镀金属膜；
4)将步骤3)得到的镀金属膜的黑色塑料坯件进行拉丝，拉出所需的纹路；
5)将拉丝后的塑料件进行干法清洁与活化；
6)将步骤5)得到的拉丝纹路的工件喷涂罩光面漆，即完成在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜。
2.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤1)中，所述塑胶件选自热塑性塑胶或热固性塑胶。
3.如权利要求2所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于所述热塑性塑胶选自ABS、PC/ABS、HIPS、PC、PPO、PP、PBT、PPS、PERT、HDPE、PA6、PA66、ABS/TPU、PMMA、PLA热塑性塑胶中的一种；所述热固性塑胶选自BMC、SMC。
4.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤1)中，所述碳黑颜料的添加量按质量比为塑胶件的0.5％～3.6％。
5.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤2)中，所述干法清洗与活化的具体方法是，先将产品干布擦拭，然后送入离子火焰进行去脂活化，再送入静电除尘机内吹拂去尘，其火焰处理是采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间可为1～60s。
6.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤3)中，所述将活化后的黑色塑料坯件镀金属膜，是采用物理气相沉积法镀金属膜，所述采用物理气相沉积法镀金属膜的具体方法是，采用多弧离子镀或溅射镀或蒸发镀一层金属膜；所述金属膜的厚度最好为0.1～0.5um，所述金属膜最好选自红铜膜、黄铜膜或镍膜。
7.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤4)中，所述拉丝采用拉丝轮拉丝。
8.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤5)中，所述干法清洗与活化的具体方法是，先将产品干布擦拭，然后送入离子火焰进行去脂活化，再送入静电除尘机内吹拂去尘，其火焰处理是采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间为1～60s。
9.如权利要求1所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于在步骤6)中，所述喷涂罩光面漆为亚光或亮光，所述面漆最好是UV光固化或热固化。
10.如权利要求9所述的一种在塑料上实施发黑古铜和古镍拉丝件的镀膜方法，其特征在于所述喷涂罩光面漆的膜厚为5～60μm。
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