CN103806066A - 塑料表面电镀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种塑料表面电镀的方法，包括如下工艺流程：化学除油、粗化、中和、预浸、钯活化、解胶、化学镀镍、镀焦铜、镀酸铜、镀半光镍、镀高硫镍、镀全光镍、镍封、镀铬、加厚电镀。塑料表面基体与镀层的附着力较高，使得金属层与塑料基底紧紧粘附在一起，避免了电镀后镀层发生疏松、鼓泡、脱皮等现象，使产品的表面耐用性得以延长，且光滑，具有金属的质感。

Description

塑料表面电镀方法
技术领域
本发明涉及电镀工业技术领域。
背景技术
塑料制品的应用越来越广泛，由于其光泽性不如金属，装饰作用相对较差，所以人们设法通过对塑料表面电镀、使塑料表面金属化，具有金属光泽和美观度。近年来，随着汽车工业、电气工业和家用电器、饰品业的快速发展，塑料表面电镀金属技术也不断发展。经电镀后的塑料制品，集塑料、金属的特性为一体，不但外观得以美的装饰，而且制品的物理、机械性能都有很大程度的提高，并赋予导电、导磁、焊接等新特性。所以，现在塑料电镀已成为塑料装饰的一种重要工艺。如果在塑料表面电镀金属，必须先使塑料表面具有导电性膜一塑料表面金属化，即需要对塑料表面进行预处理——活化。为了保证镀层与塑料基体的良好结合，塑料基底必须活化。塑料基底活化、表面金属化技术对塑料表面电镀金属膜层的附着性、稳定性和美观度均将产生重大的影响，也影响着塑料表面金属化层的导电性能、沉积层寿命等镀层性质。如果塑料基底活化不足，则塑料表面金属化技术很难达到要求，容易引起电镀后镀层疏松、鼓泡、脱皮、粗糙等现象。
目前塑料表面活化预处理技术及工艺中，往往采用塑料表面涂覆导电涂料、去离子水中超声粗化、含铬酸根(或CrO3)溶液中浸泡、塑料表面酸洗等。但这些方法所得到的活化预处理技术结果，其塑料表面基体与镀层的附着力不强，电镀后镀层仍时常发生疏松、鼓泡、脱皮等现象。
发明内容
本发明目的在于发明一种能克服现有技术中塑料表面电镀时，其镀层基底结合力差、易疏松、鼓泡、脱皮、粗糙等技术难题的塑料基底的活化方法。
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种塑料表面电镀的方法。所述方法能够克服镀层基底结合力差、易疏松、鼓泡、脱皮、粗糙等技术问题。
本发明技术方案是：一种塑料表面电镀的方法，包括如下工艺流程：化学除油、粗化、中和、预浸、钯活化、解胶、化学镀镍、镀焦铜、镀酸铜、镀半光镍、镀高硫镍、镀全光镍、镍封、镀铬、加厚电镀。
所述的化学除油，其作用是去除塑料表面的污垢，使表面亲水。其工艺参数为：BH-6酸性除油剂20~40mL/L，硫酸30~50mL/L，温度40~50℃，时间2~4min。
所述的粗化，其作用是选择性地去除塑料中的丁二烯(B)及苯乙烯(S)，使表面变得粗糙而提高钯的结合力，同时为化学镍提供锚合点，并使挂具钝化，不上镀。其工艺参数为：铬酐380~420g/L，硫酸(ρ=1.84g/L)200~230mL/L，三价铬5~15g/L，BH-601粗化添加剂8~12mL/L，温度65~72℃，时间2~13min，微弱空气搅拌或机械搅拌。
所述的中和，其作用是把工件、挂具及接触点中残留的六价铬还原成三价铬，防止后续工艺受到六价铬污染。六价铬对钯活化槽的毒害作用尤为严重，使钯活性下降，并造成漏镀。其工艺参数为：浓盐酸90~110mL/L，BH-602中和剂25~35mL/L，室温，时间2~5min，中等强度空气搅拌。
所述的预浸，其作用在于使工件表面酸化，进一步还原表面残余的六价铬，并保证活化槽的盐酸稳定。其工艺参数为：浓盐酸250~350mL/L，室温，时间30~60s。
所述的钯活化，其作用是把带负电荷的钯/锡胶体吸附于塑料表面，使不导电的塑料变为导电体，为化学镀做基础。BH-604A钯活化剂含金属钯8g/L，虽钯含量极低，但活性高，从而大大减少带出损失。BH-604B调整剂用作调整活化液中的氯化亚锡含量，当氯化亚锡含量低于2.5g/L时，可加入调整剂来提高氯化亚锡的含量至工艺范围。其工艺参数为：浓盐酸270~350mL/L，BH-604A钯活化剂4~8mL/L，BH-604B调整剂2~5mL/L，温度21~32℃，时间2~5min，连续过滤。
所述的解胶，其作用是除去钯/锡胶体中的锡，留下高活性的钯催化表面，去除挂具及绝缘胶上的催化剂，防止挂具上镀。钯活化和解胶的工艺配合很关键，配合不好则容易出现漏镀。其工艺参数为：BH-605解胶剂40~50g/L，温度40~50℃，时间1~3min
所述的化学镀镍，其作用是提供导电层，使后续电镀得以进行。其工艺参数为：NiSO4·6H2O 20~30g/L，BH-310B开缸剂90~110mL/L，BH-310C促进剂40~60mL/L，pH(氨水调节)8.3~8.8，温度30~40℃，时间5~10min，连续过滤，每小时1~3循环
所述的镀焦铜工艺参数为：焦磷酸钾(K4P2O7)290g/L，焦磷酸铜(Cu2P2O7·4H2O)80g/L氨水2~4mL/L，BH-540A焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，BH-540B焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，温度40~60℃，pH 8.6~8.9，Jk 1~3A/dm2，Ja1~6A/dm2，阳极为无氧高导电铜条，阴极移动或弱空气搅拌，连续过滤
所述的镀酸铜工艺参数为：CuSO4·5H2O 170~190g/L，H2SO450~70g/L，Cl-70~80g/L，BH-532A 0.2~0.4mL/L，BH-532B 0.4~0.6mL/L，BH-532C 4~6mL/L，阳极为含磷0.04%~0.06%的磷铜球，Jk 1~3A/dm2，温度20~35℃，时间13~30min，空气搅拌
所述的半光镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 270~375g/L，NiCl2·6H2O 40~55g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-963A 0.3~0.6mL/L，BH-963B 0.4~0.6mL/L，BH-963C 2~3mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 3.8~4.2，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~55℃，时间5~15min。
所述的高硫镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 240~360g/L，NiCl2·6H2O 60~120g/L，H3BO3 35~40g/L，BH-9012.0~3.0mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 2.5~3.0，过滤机溶液搅拌，Jk 2.0~4.5A/dm2，温度46~52℃，时间2~3min。
所述的光亮镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 250~325g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO340~55g/L，BH-988光镍主光剂0.8~1.0mL/L，BH-98光镍柔软剂8~10mL/L，BH-98光镍辅助剂3~5mL/L，BH-98光镍润湿剂1~2mL/L，pH 4.0~4.8，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间5~20min
所述的镍封工艺参数为：NiSO4·6H2O 280~320g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO3 40~50g/L，BH-992镍封开缸剂6~8mL/L，BH-992镍封超细粉2.0~5.0g/L，BH-992镍封分散剂4~10mL/L，pH 3.8~4.6，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间2~3min
所述的镀铬工艺参数为：CrO3 150~220g/L，H2SO4 0.8~1.2g/L，Cr3+1.0~1.5g/L，BH-装饰性镀铬A 2~4mL/L，BH-装饰性镀铬B 8~15mL/L，阳极为铅锡合金，Jk 5~20A/dm2，温度30~40℃，时间2~3min。
经过以上电镀工艺得到的产品，塑料表面基体与镀层的附着力较高，渗透层厚度可达0.005～0.1mm，塑料表面层内嵌入0.005～0.1mm较深的金属层，使得金属层与塑料基底紧紧粘附在一起，避免了电镀后镀层发生疏松、鼓泡、脱皮等现象，使产品的表面耐用性得以延长，且光滑，具有金属的质感。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例一
一种塑料表面电镀的方法，包括如下工艺流程：化学除油、粗化、中和、预浸、钯活化、解胶、化学镀镍、镀焦铜、镀酸铜、镀半光镍、镀高硫镍、镀全光镍、镍封、镀铬、加厚电镀。
所述的化学除油工艺参数为：BH-6酸性除油剂20~40mL/L，硫酸30~50mL/L，温度40~50℃，时间2~4min。
所述的粗化工艺参数为：铬酐380~420g/L，硫酸(ρ=1.84g/L)200~230mL/L，三价铬5~15g/L，BH-601粗化添加剂8~12mL/L，温度65~72℃，时间2~13min，微弱空气搅拌或机械搅拌。
所述的中和工艺参数为：浓盐酸90~110mL/L，BH-602中和剂25~35mL/L，室温，时间2~5min，中等强度空气搅拌。
所述的预浸工艺参数为：浓盐酸250~350mL/L，室温，时间30~60s。
所述的钯活化工艺参数为：浓盐酸270~350mL/L，BH-604A钯活化剂4~8mL/L，BH-604B调整剂2~5mL/L，温度21~32℃，时间2~5min，连续过滤。
所述的解胶工艺参数为：BH-605解胶剂40~50g/L，温度40~50℃，时间1~3min
所述的化学镀镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 20~30g/L，BH-310B开缸剂90~110mL/L，BH-310C促进剂40~60mL/L，pH(氨水调节)8.3~8.8，温度30~40℃，时间5~10min，连续过滤，每小时1~3循环
所述的镀焦铜工艺参数为：焦磷酸钾(K4P2O7)290g/L，焦磷酸铜(Cu2P2O7·4H2O)80g/L氨水2~4mL/L，BH-540A焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，BH-540B焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，温度40~60℃，pH 8.6~8.9，Jk 1~3A/dm2，Ja1~6A/dm2，阳极为无氧高导电铜条，阴极移动或弱空气搅拌，连续过滤
所述的镀酸铜工艺参数为：CuSO4·5H2O 170~190g/L，H2SO4 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，阳极为含磷0.04%~0.06%的磷铜球，Jk 1~3A/dm2，温度20~35℃，时间13~30min，空气搅拌
所述的半光镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 270~375g/L，NiCl2·6H2O 40~55g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-963A 0.3~0.6mL/L，BH-963B 0.4~0.6mL/L，BH-963C 2~3mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 3.8~4.2，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~55℃，时间5~15min。
所述的高硫镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 240~360g/L，NiCl2·6H2O 60~120g/L，H3BO3 35~40g/L，BH-901 2.0~3.0mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 2.5~3.0，过滤机溶液搅拌，Jk 2.0~4.5A/dm2，温度46~52℃，时间2~3min。
所述的光亮镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 250~325g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-988光镍主光剂0.8~1.0mL/L，BH-98光镍柔软剂8~10mL/L，BH-98光镍辅助剂3~5mL/L，BH-98光镍润湿剂1~2mL/L，pH 4.0~4.8，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间5~20min
所述的镍封工艺参数为：NiSO4·6H2O 280~320g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO3 40~50g/L，BH-992镍封开缸剂6~8mL/L，BH-992镍封超细粉2.0~5.0g/L，BH-992镍封分散剂4~10mL/L，pH 3.8~4.6，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间2~3min
所述的镀铬工艺参数为：CrO3 150~220g/L，H2SO4 0.8~1.2g/L，Cr3+1.0~1.5g/L，BH-装饰性镀铬A 2~4mL/L，BH-装饰性镀铬B 8~15mL/L，阳极为铅锡合金，Jk 5~20A/dm2，温度30~40℃，时间2~3min。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (8)

1.一种塑料表面电镀的方法，包括如下工艺流程：化学除油、粗化、中和、预浸、钯活化、解胶、化学镀镍、镀焦铜、镀酸铜、镀半光镍、镀高硫镍、镀全光镍、镍封、镀铬、加厚电镀。 
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：化学除油工艺参数为：BH-6酸性除油剂20~40mL/L，硫酸30~50mL/L，温度40~50℃，时间2~4min；所述的粗化工艺参数为：铬酐380~420g/L，硫酸(ρ=1.84g/L)200~230mL/L，三价铬5~15g/L，BH-601粗化添加剂8~12mL/L，温度65~72℃，时间2~13min，微弱空气搅拌或机械搅拌；所述的中和工艺参数为：浓盐酸90~110mL/L，BH-602中和剂25~35mL/L，室温，时间2~5min，中等强度空气搅拌。 
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的预浸工艺参数为：浓盐酸250~350mL/L，室温，时间30~60s；所述的钯活化工艺参数为：浓盐酸270~350mL/L，BH-604A钯活化剂4~8mL/L，BH-604B调整剂2~5mL/L，温度21~32℃，时间2~5min，连续过滤；所述的解胶工艺参数为：BH-605解胶剂40~50g/L，温度40~50℃，时间1~3min。 
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的化学镀镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 20~30g/L，BH-310B开缸剂90~110mL/L，BH-310C促进剂40~60mL/L，pH(氨水调节)8.3~8.8，温度30~40℃，时间5~10min，连续过滤，每小时1~3循环。 
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的镀焦铜工艺参数为：焦磷酸钾(K4P2O7)290g/L，焦磷酸铜(Cu2P2O7·4H2O)80g/L氨水2~4mL/L，BH-540A焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，BH-540B焦磷酸盐镀铜添加剂2~4mL/L，温度40~60℃，pH 8.6~8.9，Jk 1~3A/dm2，Ja 1~6A/dm2，阳极为无氧高导电铜条，阴极移动或弱空气搅拌，连续过滤；所述的镀酸铜工艺参数 为：CuSO4·5H2O 170~190g/L，H2SO4 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，阳极为含磷0.04%~0.06%的磷铜球，Jk 1~3A/dm2，温度20~35℃，时间13~30min，空气搅拌。 
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的半光镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 270~375g/L，NiCl2·6H2O 40~55g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-963A0.3~0.6mL/L，BH-963B 0.4~0.6mL/L，BH-963C 2~3mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 3.8~4.2，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~55℃，时间5~15min；所述的高硫镍工艺参数为： 
NiSO4·6H2O 240~360g/L，NiCl2·6H2O 60~120g/L，H3BO3 35~40g/L，BH-9012.0~3.0mL/L，BH-半光镍润湿剂1.5~2.5mL/L，pH 2.5~3.0，过滤机溶液搅拌，Jk 2.0~4.5A/dm2，温度46~52℃，时间2~3min；所述的光亮镍工艺参数为：NiSO4·6H2O 250~325g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO3 40~55g/L，BH-988光镍主光剂0.8~1.0mL/L，BH-98光镍柔软剂8~10mL/L，BH-98光镍辅助剂3~5mL/L，BH-98光镍润湿剂1~2mL/L，pH 4.0~4.8，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间5~20min。 
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的镍封工艺参数为：NiSO4·6H2O 280~320g/L，NiCl2·6H2O 50~60g/L，H3BO3 40~50g/L，BH-992镍封开缸剂6~8mL/L，BH-992镍封超细粉2.0~5.0g/L，BH-992镍封分散剂4~10mL/L，pH 3.8~4.6，压缩空气搅拌，连续过滤，>5次/h，Jk 2~5A/dm2，温度50~60℃，时间2~3min 。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的镀铬工艺参数为：CrO3150~220g/L，H2SO4 0.8~1.2g/L，Cr3+1.0~1.5g/L，BH-装饰性镀铬A 2~4mL/L，BH-装饰性镀铬B 8~15mL/L，阳极为铅锡合金，Jk 5~20A/dm2，温度 30~40℃，时间2~3min。 
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