CN105177655A - 一种透明abs水电镀生产工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种透明ABS水电镀生产工艺方法，包括如下步骤：除油、亲水、粗化、中和、表面调整、产品预浸、活化、镀镍/铜、镭雕、电镀焦铜、电镀光铜、电镀镍、电镀光铬、烘烤等步骤；本发明的透明ABS水电镀生产工艺方法制成的ABS具有防静电功能和透明效果，同时其表面电镀有一层附着力良好的水电镀层。
Description
技术领域
本发明涉及水电镀工艺领域，更具体地说，涉及一种透明ABS水电镀生产工艺方法。
背景技术
ABS树脂是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。ABS树脂的抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。但是ABS为电的不良导体，很容易积聚静电荷，造成表面吸附灰尘，或导致与其接触的电子产品发生静电击穿，损坏产品。严重时可能产生静电火花，导致火灾。
目前随着人们生活水平的提高与科技的进度，人们对产品外观要求也越来越高，因此对透明ABS的要求就应运而生，但是目前ABS材料很难做到兼具透明和防静电功能，因此很有必要开发同时具备透明和防静电功能的ABS新型材料。目前，本领域对同时具备透明和防静电功能的ABS新型材料也有了一些研究。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的缺陷，提供一种透明ABS水电镀生产工艺方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种透明ABS水电镀生产工艺方法，包括如下步骤：
S1第一遍除油：
温度：45-55℃
浓度：除油粉：30-35g/L
时间：1-2min；
S2产品亲水：
温度：45-55℃
浓度：硫酸：10-150g/L
时间：1-2min；
S3产品粗化：
温度：65-73℃
浓度：铬酐：390-430g/L，硫酸：390-430g/L，三价铬：5-20g/L
时间：5-8min；
S4产品中和：
温度：常温
浓度：中和剂：5-15g/L
时间：1-2min；
S5表面调整：
温度：常温
浓度：调整剂10-20%
时间：1-2min；
S6产品预浸：
温度：常温
浓度：盐酸：10%
时间：1-2min；
S7第一遍产品活化：
温度：20-30℃
浓度：氯化钯：20-40PPMg/L，盐酸：260-300g/L，氯化亚锡：1-3g/L
时间：1-2min；
S8第二遍产品活化：
温度：30-55℃
浓度：解胶盐：30-50g/L
时间：1-2min；
S9镀化学镍/化学铜：
温度：36-45℃
浓度：硫酸镍：20-32g/L，次钠：8-16g/L，稳定剂：20-30g/L
时间：5-8min
PH值：7.8-8.5；
镀化学铜：
温度：27-32℃
浓度：铜离子：1.8-2.2g/L，氢氧化钠：7-11g/L，甲醛（37％）：10-15ml/L，稳定剂：12-16ml/L
时间：5-10min；
S10镭雕：
使产品表面形成所需要的图案；
S11第二遍除油：
温度：45-55℃
浓度：除油粉：30-35g/L
时间：1-2min；
S12第三遍产品活化：
温度：常温
浓度：盐酸：5%
时间：1-2min；
S13产品电镀焦铜：
温度：50-60℃
浓度：焦铜：28-32g/L焦钾：200-260g/L
时间：3-5min
PH值：8.5-9.4
电流：0.5-2A/dm2；
S14产品电镀光铜：
温度：20-28℃
浓度：硫酸铜：180-200g/L，硫酸：60-70g/L，氯离子：60-100PPMg/L，添加剂：微量
时间：10-15min
电流：2-6A/dm2；
S15第四遍产品活化：
温度：常温
时间：0.5-1min；
S16产品电镀镍：
温度：50-60℃
浓度：硫酸镍：240-320g/L，氯化镍：40-55g/L，硼酸：40-50g/L，添加剂：微量
时间：5-10min
PH值：4.0-4.5
电流：3-6A/dm2；
S17第五遍产品活化：
温度：常温
浓度：铬酐：千分之五
时间：0.5-1min
电流：0.1-0.5A/dm2；
S18产品电镀光铬：
温度：36-43℃
浓度：铬酐：240-300g/L，硫酸：0.8-1.5g/L，添加剂：微量
时间：3-5min
电流：10-30A/dm2；
S19烘烤：
温度：60-70℃
时间：40-45min。
本发明的透明ABS水电镀生产工艺方法制成的ABS具有防静电功能和透明效果，同时其表面电镀有一层附着力良好的水电镀层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为acrylonitrile–butadiene–styrenecopolymer[1],简称ABS。ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛非通用塑料之一。
S1第一遍除油：
在温度为45-55℃，除油粉浓度为30-35g/L，时间为1-2min的条件下，处理产品表面油污，通过浸泡使产品表面产生乳化、皂化等物理、化学反应，在此工序的操作中，起到去除表面油污，防止产品漏镀的作用；在此过程中，乳化是一种液体以极微小液滴均匀地分散在互不相溶的另一种液体中的作用；皂化指酯与碱作用而成对应的酸(或盐)和醇的反应。
S2产品亲水：
在温度为45-55℃，硫酸浓度为10-150g/L，时间为1-2min的条件下，S1中产品的表面形成亲水状态，将ABS塑胶表面的疏水状态改变为亲水状态，使后续化学反应能够在产品表面均匀进行，在此工序的操作中，为了防止产品漏镀；在此过程中，疏水性分子在水里通常会聚成一团，而水在疏水性溶液的表面时则会形成一个很大的接触角而成水滴状；
S3产品粗化：
在温度为65-73℃，铬酐浓度为390-430g/L，硫酸浓度为390-430g/L，三价铬浓度为5-20g/L，时间为5-8min的条件下，通过腐蚀掉S2中产品表面ABS中的部分组分，使表面形成袋装孔穴，为后续镀层与产品结合力奠定基础，在此工序的操作中，使ABS塑胶表面形成均匀的微观腐蚀状态，以此来增加产品与镀层间结合力；
S4产品中和：
在温度为常温，中和剂浓度为5-15g/L，时间为1-2min的条件下，通过化学反应中和掉S3粗化中的残留液，完全去除胶件表面的粗化液残留物，在此工序的操作中，所起到的作用是为了防止产品漏镀；
S5表面调整：
在温度为常温，调整剂所占浓度比为10-20%，时间为1-2min的条件下，改变ABS塑胶表面状态以增强对金属钯的吸附能力，改变塑胶表面的活性，在此工序的操作中，所起到的作用是为了防止产品漏镀；钯在化学中主要做催化剂；钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等，而最常见和最有市场价值钯金首饰的合金是钯金。
S6产品预浸：
在温度为常温，盐酸所占浓度比为10%，时间为1-2min的条件下，清洗产品表面溶液，使钯水溶液更加稳定，预防下工序药水的稳定性；
S7第一遍产品活化：
在温度为20-30℃，氯化钯浓度为20-40PPMg/L，盐酸浓度为260-300g/L，氯化亚锡浓度为1-3g/L，时间为1-2min的条件下，使S6中的产品表面吸附一层胶体钯，具体地说，使钯胶体在化学镍/化学铜反应的催化剂的作用下均匀吸附在ABS塑胶表面；在此工序中，Pd/Sn胶体催化剂是工业应用最广泛的胶体钯，它由PdC12和SnC12在酸性溶液中反应制备而成，胶核是钯，外层是水化的二价和四价的锡离子，过量的Sn2+对该催化液的稳定起关键作用，在胶体钯催化剂中还含有大量的酸或盐，钯镀层具有优良的耐蚀性和光泽性。
S8第二遍产品活化：
在温度为30-55℃，解胶盐浓度为30-50g/L，时间为1-2min的条件下，将S7中的产品通过带电荷离子中和产品表面钯胶体的电荷，使钯离子裸露参与后续化学反应，将吸附在胶件表面的二价锡去除，将胶体钯变为离子钯；
S9镀化学镍/化学铜：
在温度为36-45℃，硫酸镍浓度为20-32g/L，次钠浓度为8-16g/L，稳定剂浓度为20-30g/L，时间为5-8min，PH值为7.8-8.5的条件下，在S8中的产品表面进行化学反应，来产生化学镍，在温度为27-32度、铜离子浓度为1.8-2.2g/L，氢氧化钠浓度为7-11g/L，甲醛（37％）浓度为10-15ml/L，稳定剂浓度为12-16ml/L，处理时间为5-10分钟的条件下，来产生化学铜，在此工序中，所发生的主要化学反应如下：
主要化学反应方程式：Ni2++H2PO2-+H2O-->Ni+P+HPO3+H++H2
HCHO+Cu2++2e-->HCOOH+Cu+H2O，胶件表面沉积完整的化学镍/化学铜，使S8中的ABS塑胶变为导电的金属；
S10镭雕：
具体地，使S9中的产品通过激光编程和调节激光电流大小来蚀刻掉不需要的化学镀层，使产品表面形成所需要的图案，去掉产品表面不需要的镀层；镭雕即激光加工原理：1、利用激光器发射的高强度聚焦激光束在焦点处，使材料氧化因而对其进行加工；2、打标的效应是通过表层物质的蒸发露出深层物质,或者是通过光能导致表层物质的化学物理变化出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,而“刻”出痕迹,或者是通过光能烧掉部分物质,显出所需刻蚀的图形及文字；
S11第二遍除油：
在温度为45-55℃，除油粉浓度为30-35g/L，时间为1-2min的条件下，使得S10中的产品通过浸泡使其表面产生乳化、皂化等物理、化学反应去除表面油污处理产品表面油污，在此工序中，增加产品与镀层间的结合力；
S12第三遍产品活化：
在温度为常温，盐酸浓度比为5%，时间为1-2min的条件下，使产品表面轻微增加镀层间的结合力；常温一般为25摄氏度，镀层结合力是指镀层与基体金属或中间镀层的结合强度，即单位表面积的镀层从基体金属或中间镀层上剥离所需要的力；
S13产品电镀焦铜：
在温度为50-60℃，焦铜浓度为28-32g/L，焦钾浓度为200-260g/L，时间为3-5min，PH值为8.5-9.4，电流为0.5-2A/dm2的条件下，通过电化学反应使产品表面产生电镀层，在此工序中所发生的化学反应如下：
主要化学反应方程式：[Cu(P207)]2-+2e→Cu+P2O74-，使得胶件表面上镀一层均匀的焦铜镀层，来增加产品的导电性；电镀层即提高金属零件在使用环境中的抗蚀性能；装饰零件的外表，使其光亮美观；提高零件的工作性能，如硬度、耐磨性、导电性、电磁性、耐热性等；铜镀层对锌、铁等金属为阴极性镀层，常常用于钢铁或某些塑料上作为镀铜/镍防护-装饰性镀层的底层或中间层，也可用于印刷电路、电铸模等方面。
S14产品电镀光铜：
在温度为20-28℃，硫酸铜浓度为180-200g/L，硫酸浓度为60-70g/L，氯离子浓度为60-100PPMg/L，添加剂为微量，时间为10-15min，电流为2-6A/dm2的条件下，通过电化学反应使S13中的产品表面产生镀上铜层，在此工序中所发生的化学反应如下：
主要化学反应方程式：Cu2++H2O-->Cu+H2+02，胶件表面上镀均匀柔软的光亮铜镀层，以此来提高产品表面厚度及亮度；
S15第四遍产品活化：
在温度为常温，时间为0.5-1min的条件下，通过浸泡使S14中的产品表面产生物理、化学反应，以此来增加镀层间的结合力；
S16产品电镀镍：
在温度为50-60℃，硫酸镍浓度为240-320g/L，氯化镍浓度为40-55g/L，硼酸浓度为40-50g/L，添加剂为微量，时间为10min，PH值为4.0-4.5，电流为3-6A/dm2的条件下，通过电化学反应使S15中的产品表面产生电镀镍层，在此工序中所发生的化学反应如下：
主要化学反应方程式：Ni2++H2O-->Ni+H2+02，使得产品表面上镀均匀的镍镀层，以此来增加产品硬度和防腐能力；电镀镍主要用作防护装饰性镀层，镍镀层对铁基体而言，属于阴极性镀层，其孔隙率高，因此要用镀铜层作底层或采用多层镍电镀，从普通镀镍溶液中沉积出来的镍镀层不光亮，但容易抛光，使用某些光亮剂可获得镜面光亮的镍层或亚光的珍珠镍镀层，镍镀层对钢铁零件为阴极性镀层，它具有较高的硬度，抗蚀性比铜高，能耐碱，也比较能耐酸。常用于钢铁零件的镀铜/镍/铬防护-装饰性镀层的中间层及酸性镀铜前的预镀。
镀镍后按照要求还可以镀金色、枪色、代铬等客户所需求的颜色，而不仅限于本实施例中的颜色，也可以镀其他颜色，在此不再进行赘述。
S17第五遍产品活化：
在温度为常温，铬酐浓度比为千分之五，时间为0.5-1min，电流为0.1-0.5A/dm2的条件下，通过浸泡使S16中的产品表面产生物理、化学反应，以此来增加镀层间的结合力；
S18产品电镀光铬：
在温度为36-43℃，铬酐浓度为240-300g/L，硫酸浓度为0.8-1.5g/L，添加剂为微量，时间为3-5min，电流为10-30A/dm2的条件下，通过电化学反应使产品表面产生电镀铬层，在此工序中所发生的化学反应如下：
主要化学反应方程式：Cr6++H2O+6e-->Cr+H2+02；产品表面上镀均匀的铬镀层，以此来增加产品硬度和防腐能力；铬镀层对钢铁零件为阴极性镀层。它具有较高的耐热性，常温下硬度好，耐磨性好，光反射性强，被广泛用于提高零件的耐磨性、光反射性以及修复尺寸和装饰等方面。
S19烘烤：
在温度为60-70℃，时间为40-45min的条件下，烘干所述S18中的产品表面水份，形成最终的透明ABS水电镀产品。
本发明的透明ABS水电镀生产工艺方法制成的ABS具有防静电功能和透明效果，同时其表面电镀有一层附着力良好的水电镀层。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。
Claims (1)
1.一种透明ABS水电镀生产工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1第一遍除油：
温度：45-55℃
浓度：除油粉：30-35g/L
时间：1-2min；
S2产品亲水：
温度：45-55℃
浓度：硫酸：10-150g/L
时间：1-2min；
S3产品粗化：
温度：65-73℃
浓度：铬酐：390-430g/L，硫酸：390-430g/L，三价铬：5-20g/L
时间：5-8min；
S4产品中和：
温度：常温
浓度：中和剂：5-15g/L
时间：1-2min；
S5表面调整：
温度：常温
浓度：调整剂10-20%
时间：1-2min；
S6产品预浸：
温度：常温
浓度：盐酸：10%
时间：1-2min；
S7第一遍产品活化：
温度：20-30℃
浓度：氯化钯：20-40PPMg/L，盐酸：260-300g/L，氯化亚锡：1-3g/L
时间：1-2min；
S8第二遍产品活化：
温度：30-55℃
浓度：解胶盐：30-50g/L
时间：1-2min；
S9镀化学镍：
温度：36-45℃
浓度：硫酸镍：20-32g/L，次钠：8-16g/L，稳定剂：20-30g/L
时间：5-8min
PH值：7.8-8.5；
镀化学铜：
温度：27-32℃
浓度：铜离子：1.8-2.2g/L，氢氧化钠：7-11g/L，甲醛（37％）：10-15ml/L，稳定剂：12-16ml/L
时间：5-10min；
S10镭雕：
使产品表面形成所需要的图案；
S11第二遍除油：
温度：45-55℃
浓度：除油粉：30-35g/L
时间：1-2min；
S12第三遍产品活化：
温度：常温
浓度：盐酸：5%
时间：1-2min；
S13产品电镀焦铜：
温度：50-60℃
浓度：焦铜：28-32g/L焦钾：200-260g/L
时间：3-5min
PH值：8.5-9.4
电流：0.5-2A/dm2；
S14产品电镀光铜：
温度：20-28℃
浓度：硫酸铜：180-200g/L，硫酸：60-70g/L，氯离子：60-100PPMg/L，添加剂：微量
时间：10-15min
电流：2-6A/dm2；
S15第四遍产品活化：
温度：常温
时间：0.5-1min；
S16产品电镀镍：
温度：50-60℃
浓度：硫酸镍：240-320g/L，氯化镍：40-55g/L，硼酸：40-50g/L，添加剂：微量
时间：5-10min
PH值：4.0-4.5
电流：3-6A/dm2；
S17第五遍产品活化：
温度：常温
浓度：铬酐：千分之五
时间：0.5-1min
电流：0.1-0.5A/dm2；
S18产品电镀光铬：
温度：36-43℃
浓度：铬酐：240-300g/L，硫酸：0.8-1.5g/L，添加剂：微量
时间：3-5min
电流：10-30A/dm2；
S19烘烤：
温度：60-70℃
时间：40-45min。
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|---|---|
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