CN109942855B - 聚合物制品及其制备方法和聚合物制品表面选择性金属化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚合物制品及其制备方法以及采用该聚合物制品的表面选择性金属化方法,该聚合物制品含有聚合物制品基体和式I所示的金属化合物,所述金属化合物分散于所述聚合物制品基体中。根据本发明的聚合物制品采用的金属化合物具有良好的促进化学镀的能力,能获得较高的镀覆速度,同时形成的金属镀层对基材具有较高的附着力。A1‑x‑βSrxMO3‑δ (式I)。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚合物制品及其制备方法,本发明还涉及一种聚合物制品表面选择性金属化方法。
背景技术
在聚合物制品表面形成金属层,作为电磁信号传导的通路,广泛用于汽车、工业、计算机、通讯等领域。在聚合物制品表面选择性地形成金属层是该类聚合物制品制造的一个核心环节。
US2004/0241422A1报道了在聚合物基体中加入尖晶石结构的无机化合物粉末,这些无机化合物含有铜、镍、钴、铬、铁等元素,然后用紫外激光(波长为248nm、308nm、355nm、532nm)和红外激光(波长为1064nm和10600nm)进行活化。US2004/0241422A1特别提到具有尖晶石结构的氧化物可以在激光作用下还原出金属单质,将金属单质作为晶核,诱导化学沉积金属,形成金属层。这一过程的实现需要严格的工艺控制,照射较高的激光能量才能将尖晶石结构的氧化物还原为金属单质,从而取得预期的诱导化学沉积金属的效果,对设备和工艺的要求都比较高。
针对US2004/0241422A1的不足,研究人员开发出了SBID工艺,SBID工艺是将化学镀促进剂分散在聚合物制品中,用激光照射聚合物制品表面,裸露出化学镀促进剂作为化学镀活性中心而无需还原出金属单质,通过化学镀即可在聚合物制品表面形成金属镀层。SBID工艺明显降低了对设备和工艺的要求。所述化学镀促进剂的具体实例包括:金属螯合物、具有铜铁矿结构的ABO2型复合氧化物、亚铬酸铜、亚铬酸亚铜、含钒的金属氧化物、含锑的金属氧化物等。
尽管研究人员已经发现了一些可以作为化学镀促进剂的物质,但是现有化学镀促进剂仍然存在需要改进之处,例如一些化学镀促进剂的制备工艺较为复杂,提高了生产成本;一些化学镀促进剂促进化学镀的能力有待进一步提高。
发明内容
本发明的发明人在研究过程中发现了一种新型的化学镀促进剂,该化学镀促进剂具有良好的促进化学镀的能力。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种聚合物制品,该聚合物制品含有聚合物制品基体和式I所示的金属化合物,所述金属化合物分散于所述聚合物制品基体中,
A1-x-βSrxMO3-δ (式I)
式I中,A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上,
M为Co和/或Mn,
0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了本发明第一个方面所述的聚合物制品的制备方法,该方法包括将一种聚合物基体组分与金属化合物混合,并将得到的混合物成型。
根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种聚合物制品的制备方法,该方法包括以下步骤:
S1、A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2-20小时,得到金属化合物,以元素计,A金属元素:Sr:M金属元素的摩尔比为1-x-β:x:1,0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03,
所述A金属元素源为A的氧化物和/或在焙烧条件下能形成A的氧化物的前驱物,锶源为锶的氧化物和/或在焙烧条件下能形成锶的氧化物的前驱物,M金属元素源为M的氧化物和/或在焙烧条件下能形成M的氧化物的前驱物,
A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上,M为Co和/或Mn,
S2、将聚合物基体组分与所述金属化合物混合,将得到的混合物进行成型。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了由本发明第三个方面所述的方法制备的聚合物制品。
根据本发明的第五个方面,本发明提供了一种聚合物制品表面选择性金属化方法,该方法包括:
用能量束对聚合物制品的至少部分表面进行照射,使所述聚合物制品的至少部分表面气化;以及
将照射后的聚合物制品进行化学镀,
其中,所述聚合物制品为本发明第一个方面或者第四个方面所述的聚合物制品。
根据本发明的聚合物制品,采用的作为化学促进剂的金属化合物具有良好的促进化学镀的能力,能获得较高的镀覆速度,同时形成的金属镀层对基材具有较高的附着力。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
根据本发明的第一个方面,本发明提供了一种聚合物制品,该聚合物制品含有聚合物制品基体和金属化合物,所述金属化合物分散于所述聚合物制品基体中。
所述金属化合物为式I所示的金属化合物,
A1-x-βSrxMO3-δ (式I)。
式I中,A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上。A优选为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm和Eu组成的组中的一种或两种以上,此时,将该聚合物制品采用SBID工艺,用能量束照射后进行化学镀时,能获得更高的镀覆速度。
式I中,M为Co和/或Mn。优选地,M为Co。在M为Co时,将该聚合物制品采用SBID工艺,用能量束照射后进行化学镀时,能获得更高的镀覆速度。
式I中,0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03。优选地,0.1≤x≤0.7。更优选地,0.2≤x≤0.7。进一步优选地,0.3≤x≤0.7。更进一步优选地,0.4≤x≤0.7。
所述金属化合物的体积平均粒径一般可以为10nm至10μm,优选为50nm至5μm,更优选为80nm至2.5μm,进一步优选为500nm至2μm。所述体积平均粒径可以采用激光粒度仪测定。
所述金属化合物可以采用包括以下步骤的方法制得:将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合,将得到的固体混合物于焙烧炉中进行焙烧。
所述A金属元素源为A的氧化物和/或在焙烧条件下能形成A的氧化物的前驱物。所述A金属元素源可以为A的氧化物、A的碳酸盐和A的氢氧化物中的一种或两种以上。
所述锶源为锶的氧化物和/或在焙烧条件下能形成锶的氧化物的前驱物。所述锶源可以为氧化锶、碳酸锶和氢氧化锶中的一种或两种以上。
M金属元素源为M的氧化物和/或在焙烧条件下能形成M的氧化物的前驱物。所述M金属元素源可以为M的氧化物、M的碳酸盐和M的氢氧化物中的一种或两种以上。
在该制备方法中,A金属元素源、锶源、以及M金属元素源的混合比例以能使得制备的金属化合物中各元素的含量满足式I的要求为准。
在该制备方法中,可以采用常规方法将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合。在一个优选的实例中,将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源进行研磨,从而得到所述固体混合物。
所述研磨可以为干法研磨,也可以为湿法研磨,还可以为半干法研磨。所述半干法研磨和湿法研磨的分散剂可以为研磨工艺中常用的各种分散剂。具体地,所述分散剂可以为水和/或C1-C5的醇(如乙醇)。分散剂的用量可以为常规选择,没有特别限定。一般地,相对于100重量份固体物料,分散剂的用量可以为100-500重量份,优选为150-400重量份。在采用湿法研磨或半干法研磨时,还包括将研磨得到的混合物进行干燥,以得到所述固体混合物。所述干燥可以在常规条件下进行。具体地,所述干燥的温度可以为100-180℃,优选为120-150℃。所述干燥可以在含氧气氛中进行,也可以在非活性气氛中进行。本文中,所述含氧气氛例如可以为空气气氛,或者氧气与非活性气体混合形成的气氛。所述非活性气氛例如可以为零族气体和/或氮气,所述零族气体可以为氩气。所述干燥的持续时间可以根据干燥的温度以及干燥的方式进行选择。在干燥箱中进行干燥时,所述干燥的持续时间可以为1-10小时,优选为2-5小时。
所述固体混合物的粒径没有特别限定,可以为常规选择。一般地,所述固体混合物中的固体颗粒的体积平均粒径可以为50nm至10μm,优选为200nm至5μm,更优选为300nm至2μm,进一步优选为500nm至1.5μm。
所述焙烧的温度可以为800-1100℃,优选为900-1050℃。所述焙烧的持续时间可以为2-20小时,优选为2.5-10小时,更优选为3-5小时。
在该制备方法中,所述焙烧可以在非活性气氛(例如:由选自氮气、零族气体中的一种或两种以上气体形成的气氛中)中进行。现有的一些作为化学镀促进剂的金属化合物通过固相反应方法制备时,必须在非活性气氛中进行焙烧,因为在含氧气氛中制备的金属化合物的促进化学镀的能力差,甚至不具有促进化学镀的能力,然而根据本发明的金属化合物即便在含氧气氛中进行焙烧,得到的金属化合物也具有良好的促进化学镀的能力。因此,在该制备方法中,所述焙烧优选在含氧气氛中进行,这样能有效地降低制备工艺的苛刻度,从而降低生产成本。所述含氧气氛可以为由纯氧气形成的气氛,也可以为由氧气与非活性气体形成的气氛,所述非活性气体是指不会与进行焙烧的原料以及焙烧生成物发生化学相互作用的气体,其具体实例可以包括但不限于氮气和零族元素气体(如氩气)。由氧气与非活性气体形成的气氛中,氧气的含量优选为70体积%以上。在该制备方法中,优选在空气气氛中进行焙烧。
在该制备方法中,从进一步提高制备的金属化合物的促进化学镀的能力,从而提高化学镀的镀覆速度的角度出发,在将焙烧炉的温度升高至进行焙烧的温度时,优选控制升温速率为不高于18℃/min,优选为不高于15℃/min,更优选为5-12℃/min,如8-12℃/min。
在该制备方法中,从进一步提高制备的金属化合物的促进化学镀的能力,从而提高化学镀的镀覆速度的角度出发,优选还包括将焙烧得到的混合物于非氧化性气氛中进行后处理。所述后处理优选在600-1000℃的温度下进行,更优选在700-900℃的温度下进行,进一步优选在750-850℃的温度下进行。所述后处理的持续时间可以根据后处理的温度进行选择,一般可以为0.5-5小时,优选为1-4小时,更优选为2-3小时。所述非氧化性气氛优选为由氮气、零族气体、还原性气体中的一种或两种以上形成的气氛,更优选为由氮气和/或零族气体形成的气氛。所述零族气体例如可以为氩气和/或氦气。
在该制备方法中,可以将焙烧得到的混合物或者后处理得到的混合物进行研磨,以使得得到的金属化合物的粒径符合要求(例如前文所述的要求)。所述研磨的具体方法可以参照前文所述的研磨方法进行,此处不再赘述。
根据本发明的聚合物制品中,相对于100重量份聚合物制品基体,所述金属化合物的含量可以为1-40重量份,优选为2-30重量份,更优选为3-20重量份,如5-15重量份。
本发明对于所述聚合物制品中聚合物的种类没有特别限定,可以根据具体使用要求进行选择。一般地,所述聚合物可以为热塑性聚合物,也可以为热固性聚合物。所述聚合物可以为塑料,也可以为橡胶,还可以为纤维。所述聚合物的具体实例可以包括但不限于:聚烯烃(如聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、聚碳酸酯、聚酯(如聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(如聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚丁二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸、聚己内酰胺、聚对苯二甲酰苯二胺、聚间苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酰己二胺和聚对苯二甲酰壬二胺)、聚芳醚、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的一种或两种以上。
根据本发明的第二个方面,本发明提供了本发明第一个方面所述的聚合物制品的制备方法,该方法包括将聚合物基体组分与金属化合物混合,并将得到的混合物成型。所述聚合物基体组分和所述金属化合物及其用量在前文已经进行了详细的说明,此处不再详述。
所述聚合物基体组分除含有聚合物之外,根据具体使用场合,还可以含有至少一种助剂,如增韧剂、填料、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂,以改善最终制备的聚合物制品的性能、赋予最终制备的聚合物制品以新的性能和/或提高所述混合物的加工性能。所述助剂的含量可以根据其种类和具体使用要求进行适当的选择,没有特别限定。
所述增韧剂用于提高聚合物基体的韧性,改善抗冲击性能,可以为常规选择。所述增韧剂例如可以为乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、硅系增韧剂,其具体实例可以包括但不限于法国阿珂玛的AX8900增韧剂和三菱丽阳的SX-006增韧剂。
所述填料可以是对激光不起任何物理或者化学作用的填料,例如,滑石粉和碳酸钙。玻璃纤维虽然对激光不敏感,但是加入玻璃纤维可以加深能量束活化后聚合物基体凹陷的深度,有利于化学镀中镀层金属的粘附。所述填料还可以是对能量束吸收起到一定作用的无机填料,例如,所述填料还可以为玻璃微珠、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高岭土、陶土、云母、油页岩灰、硅酸铝、氧化铝、二氧化硅、滑石粉和氧化锌中的一种或多种。
所述抗氧剂可以提高制备的聚合物制品的抗氧化性能,从而提高制品的使用寿命。所述抗氧剂可以为聚合物领域中常用的各种抗氧剂,例如可以含有主抗氧剂和/或辅助抗氧剂。所述主抗氧剂与所述辅助抗氧剂之间的相对用量可以根据种类进行适当的选择。一般地,所述主抗氧剂与所述辅助抗氧剂的重量比可以为1:1-4。所述主抗氧剂可以为受阻酚型抗氧剂,其具体实例可以包括但不限于抗氧剂1098和抗氧剂1010,其中,抗氧剂1098的主要成分为N,N’-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,抗氧剂1010的主要成分为四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇。所述辅助抗氧剂可以为亚磷酸酯型抗氧剂,其具体实例可以包括但不限于抗氧剂168,其主要成分为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
所述光稳定剂可以为公知的各种光稳定剂,例如受阻胺型光稳定剂,其具体实例可以包括但不限于双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
所述润滑剂可以为各种能够改善聚合物熔体的流动性的物质,例如可以为选自乙烯/醋酸乙烯的共聚蜡(EVA蜡)、聚乙烯蜡(PE蜡)以及硬脂酸盐中的一种或两种以上。
所述助剂的含量可以根据助剂的功能以及种类进行适当的选择。一般地,相对于100重量份所述聚合物,所述增韧剂的含量可以为0.5-10重量份,优选为1-8重量份,更优选为3-5重量份;所述填料的含量可以为1-40重量份;所述抗氧剂的含量可以为0.1-10重量份,优选为0.1-5重量份,更优选为0.1-1重量份;所述光稳定剂的含量可以为0.1-10重量份;所述润滑剂的含量可以为0.1-10重量份,优选为0.1-5重量份,更优选为0.1-5重量份。
本发明对于成型的方法没有特别限定,可以为常规选择,例如挤出成型工艺、注塑成型工艺。
根据本发明的第三个方面,本发明又提供了一种聚合物制品的制备方法,该方法包括以下步骤:
S1、A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2-20小时,得到金属化合物,
S2、将聚合物基体组分与所述金属化合物混合,将得到的混合物进行成型。
根据本发明第三个方面所述的方法,A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上,M为Co和/或Mn。
根据本发明第三个方面所述的方法,以元素计,A金属元素:Sr:M金属元素的摩尔比为1-x-β:x:1,0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03。优选地,0.1≤x≤0.7。更优选地,0.2≤x≤0.7。进一步优选地,0.3≤x≤0.7。更进一步优选地,0.4≤x≤0.7。
步骤S1中,所述A金属元素源为A的氧化物和/或在焙烧条件下能形成A的氧化物的前驱物。所述A金属元素源可以为A的氧化物、A的碳酸盐和A的氢氧化物中的一种或两种以上。
所述锶源为锶的氧化物和/或在焙烧条件下能形成锶的氧化物的前驱物。所述锶源可以为氧化锶、碳酸锶和氢氧化锶中的一种或两种以上。
M金属元素源为M的氧化物和/或在焙烧条件下能形成M的氧化物的前驱物。所述M金属元素源可以为M的氧化物、M的碳酸盐和M的氢氧化物中的一种或两种以上。
步骤S1中,可以采用常规方法将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合。在一个优选的实例中,将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源进行研磨,从而得到所述固体混合物。
所述研磨可以为干法研磨,也可以为湿法研磨,还可以为半干法研磨。所述半干法研磨和湿法研磨的分散剂可以为研磨工艺中常用的各种分散剂。具体地,所述分散剂可以为水和/或C1-C5的醇(如乙醇)。分散剂的用量可以为常规选择,没有特别限定。一般地,相对于100重量份固体物料,分散剂的用量可以为100-500重量份,优选为150-400重量份。在采用湿法研磨或半干法研磨时,还包括将研磨得到的混合物进行干燥,以得到所述固体混合物。所述干燥可以在常规条件下进行。具体地,所述干燥的温度可以为100-180℃,优选为120-150℃。所述干燥可以在含氧气氛中进行,也可以在非活性气氛中进行。本文中,所述含氧气氛例如可以为空气气氛,或者将氧气与非活性气体混合形成的气氛。所述非活性气氛例如可以为零族气体和/或氮气,所述零族气体可以为氩气。所述干燥的持续时间可以根据干燥的温度以及干燥的方式进行选择。在干燥箱中进行干燥时,所述干燥的持续时间可以为1-10小时,优选为2-5小时。
所述固体混合物中的固体颗粒的粒径没有特别限定,可以为常规选择。一般地,所述固体混合物中的固体颗粒的体积平均粒径可以为50nm至10μm,优选为200nm至5μm,更优选为300nm至2μm,进一步优选为500nm至1.5μm。
所述焙烧的温度可以为800-1100℃,优选为900-1050℃。所述焙烧的持续时间可以为2-20小时,优选为2.5-10小时,更优选为3-5小时。
步骤S1中,所述焙烧可以在非活性气氛(例如:由选自氮气、零族气体中的一种或两种以上气体形成的气氛中)中进行。现有的一些作为化学镀促进剂的金属化合物通过固相反应方法制备时,必须在非活性气氛中进行焙烧,因为在含氧气氛中制备的金属化合物的促进化学镀的能力差,甚至不具有促进化学镀的能力,然而根据本发明的方法,即便在含氧气氛中进行焙烧,得到的金属化合物也具有良好的促进化学镀的能力。因此,步骤S1中,所述焙烧优选在含氧气氛中进行,这样能有效地降低制备工艺的苛刻度,从而降低生产成本。所述含氧气氛可以为由纯氧气形成的气氛,也可以为由氧气与非活性气体形成的气氛,所述非活性气体是指不会与进行焙烧的原料以及焙烧生成物发生化学相互作用的气体,其具体实例可以包括但不限于氮气和零族元素气体(如氩气),由氧气与非活性气体形成的气氛中,氧气的含量优选为70体积%以上。步骤S1中,优选在空气气氛中进行焙烧。
步骤S1中,从进一步提高制备的金属化合物的促进化学镀的能力,从而提高化学镀的镀覆速度的角度出发,在将焙烧炉的温度升高至进行焙烧的温度时,优选控制升温速率为不高于18℃/min,优选为不高于15℃/min,更优选为5-12℃/min,如8-12℃/min。
步骤S1中,从进一步提高制备的金属化合物的促进化学镀的能力,从而提高化学镀的镀覆速度的角度出发,优选还包括将焙烧得到的混合物于非氧化性气氛中进行后处理。所述后处理优选在600-1000℃的温度下进行,更优选在700-900℃的温度下进行,进一步优选在750-850℃的温度下进行。所述后处理的持续时间可以根据后处理的温度进行选择,一般可以为0.5-5小时,优选为1-4小时,更优选为2-3小时。所述非氧化性气氛优选为由氮气、零族气体、还原性气体中的一种或两种以上形成的气氛,更优选为由氮气和/或零族气体形成的气氛。所述零族气体例如可以为氩气和/或氦气。
步骤S1中,可以将焙烧得到的混合物或者后处理得到的混合物进行研磨,以使得到的金属化合物的粒径符合要求(例如前文所述的要求)。所述研磨的具体方法可以参照前文所述的研磨方法进行,此处不再赘述。
步骤S2中,相对于100重量份所述聚合物基体组分,所述金属化合物的含量可以为1-40重量份,优选为2-30重量%,更优选为3-20重量%,如5-15重量%。
所述聚合物基体组分含有聚合物以及可选的助剂。
所述聚合物可以为热塑性聚合物,也可以为热固性聚合物。所述聚合物可以为塑料,也可以为橡胶,还可以为纤维。所述聚合物的具体实例可以包括但不限于:聚烯烃(如聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、聚碳酸酯、聚酯(如聚对苯二甲酸环己烷对二甲醇酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(如聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚丁二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸、聚己内酰胺、聚对苯二甲酰苯二胺、聚间苯二甲酰己二胺、聚对苯二甲酰己二胺和聚对苯二甲酰壬二胺)、聚芳醚、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑、酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂和聚氨酯中的一种或两种以上。
所述助剂为可选组分,可以为增韧剂、填料、抗氧剂、光稳定剂和润滑剂中的一种或两种以上的组合。
所述增韧剂用于提高聚合物基体的韧性,改善抗冲击性能,可以为常规选择。所述增韧剂例如可以为乙烯-丙烯酸酯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物、硅系增韧剂,其具体实例可以包括但不限于法国阿珂玛的AX8900增韧剂和三菱丽阳的SX-006增韧剂。
所述填料可以是对激光不起任何物理或者化学作用的填料,例如,滑石粉和碳酸钙。玻璃纤维虽然对激光不敏感,但是加入玻璃纤维可以加深能量束活化后聚合物基体凹陷的深度,有利于化学镀中镀层金属的粘附。所述填料还可以是对能量束吸收起到一定作用的无机填料,例如,所述填料还可以为玻璃微珠、硫酸钙、硫酸钡、二氧化钛、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高岭土、陶土、云母、油页岩灰、硅酸铝、氧化铝、二氧化硅、滑石粉和氧化锌中的一种或多种。
所述抗氧剂可以提高制备的聚合物制品的抗氧化性能,从而提高制品的使用寿命。所述抗氧剂可以为聚合物领域中常用的各种抗氧剂,例如可以含有主抗氧剂和/或辅助抗氧剂。所述主抗氧剂与所述辅助抗氧剂之间的相对用量可以根据种类进行适当的选择。一般地,所述主抗氧剂与所述辅助抗氧剂的重量比可以为1:1-4。所述主抗氧剂可以为受阻酚型抗氧剂,其具体实例可以包括但不限于抗氧剂1098和抗氧剂1010,其中,抗氧剂1098的主要成分为N,N’-双(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺,抗氧剂1010的主要成分为四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇。所述辅助抗氧剂可以为亚磷酸酯型抗氧剂,其具体实例可以包括但不限于抗氧剂168,其主要成分为三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
所述光稳定剂可以为公知的各种光稳定剂,例如受阻胺型光稳定剂,其具体实例可以包括但不限于双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
所述润滑剂可以为各种能够改善聚合物熔体的流动性的物质,例如可以为选自乙烯/醋酸乙烯的共聚蜡(EVA蜡)、聚乙烯蜡(PE蜡)以及硬脂酸盐中的一种或两种以上。
所述助剂的含量可以根据助剂的功能以及种类进行适当的选择。一般地,相对于100重量份所述聚合物,所述增韧剂的含量可以为0.5-10重量份,优选为1-8重量份,更优选为3-5重量份;所述填料的含量可以为1-40重量份;所述抗氧剂的含量可以为0.1-10重量份,优选为0.1-5重量份,更优选为0.1-1重量份;所述光稳定剂的含量可以为0.1-10重量份;所述润滑剂的含量可以为0.1-10重量份,优选为0.1-5重量份,更优选为0.1-5重量份。
步骤S2可以采用常规方法进行成型,例如挤出成型工艺、注塑成型工艺。
根据本发明的第四个方面,本发明提供了由本发明第三个方面所述的方法制备的聚合物制品。
根据本发明的聚合物制品,含有式I所示的金属化合物,该金属化合物可以作为化学镀促进剂使用,因而根据本发明的聚合物制品经能量束照射,以裸露出所述金属化合物之后,可以通过化学镀在聚合物制品表面形成金属镀层。
由此,根据本发明的第五个方面,本发明提供了一种聚合物制品表面选择性金属化方法,该方法包括:
用能量束对聚合物制品的至少部分表面进行照射,使所述聚合物制品的至少部分表面气化;以及
将照射后的聚合物制品进行化学镀,
其中,所述聚合物制品为本发明第一个方面或者第四个方面所述的聚合物制品。
所述能量束可以为激光、电子束或离子束,优选为激光。所述能量束照射的条件以能够使得被照射的聚合物制品表面气化,裸露出金属化合物为准。具体地,在所述能量束为激光时,所述激光的波长可以为157-10600nm,功率可以为1-100W;在所述能量束为电子束时,所述电子束的功率密度可以为10-1011W/cm2;在所述能量束为离子束时,所述离子束的能量可以为10-106eV。从进一步提高化学镀形成的图案的精度的角度出发,所述能量束优选为激光。所述能量束更优选为波长为1064-10600nm且功率为3-50W的激光,进一步优选为波长为1064nm且功率为3-40W(更优选为5-15W)的激光。
对照射后的聚合物制品进行化学镀的方法已经为本领域技术人员所公知。例如,进行化学镀铜时,该方法可以包括将照射后的聚合物制品与铜镀液接触,所述铜镀液含有铜盐和还原剂,pH值为12-13,所述还原剂能够将铜盐中铜离子还原为铜单质,例如所述还原剂可以为乙醛酸、肼和次亚磷酸钠中的一种或多种。
化学镀形成的金属镀层的厚度可以根据具体使用要求而定,没有特别限定,一般可以为0.1-10μm。
根据具体使用要求,所述金属层可以具有各种形状。例如:在最终制备的聚合物制品用于制作线路板时,所述金属层可以形成线路图案。
在进行化学镀之后,还可以接着进行电镀或者再进行一次或多次化学镀,以进一步增加镀层的厚度或者在化学镀层上形成其它金属镀层。例如,在化学镀铜结束后,可以再化学镀一层镍来防止铜镀层表面被氧化。
以下结合实施例详细说明本发明,但并不因此限制本发明的范围。
以下实施例和对比例中,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP)测定金属化合物的组成。
以下实施例和对比例中,体积平均粒径是采用商购自成都精新粉体测试设备有限公司的激光粒度测试仪测定的。
以下实施例和对比例中,采用ASTM-D256-10中规定的方法进行悬臂梁式缺口冲击强度(Izod冲击强度)测试,标准试样规格是64mm×12.7mm×3.2mm,试样缺口的深度为10.2mm,每个试验结果均为5组相同试样的平均值。
以下实施例和对比例中,采用百格刀法来测定在基材表面形成的金属层的附着力。具体测试方法为:用百格刀在待测样品表面划10×10个1mm×1mm的小网格,每一条划线深及金属层的最底层,用毛刷将测试区域的碎片刷干净后,用胶带(3M600号胶纸)粘住被测试的小网格,用手抓住胶带一端,在垂直方向迅速扯下胶纸,在同一位置进行2次相同测试,按照以下标准确定附着力等级:
0:划线边缘光滑,在划线的边缘及交叉点处均无金属层脱落;
1:在划线的交叉点处有小片的金属层脱落,且脱落总面积小于5%;
2:在划线的边缘及交叉点处有小片的金属层脱落,且脱落总面积在5-15%之间;
3:在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落,且脱落总面积在15-35%之间;
4:在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落,且脱落总面积在35-65%之间;
5:在划线的边缘及交叉点处有成片的金属层脱落,且脱落总面积大于65%。
实施例1-12用于说明本发明。
实施例1
(1)将La2O3:SrCO3:CoO按照摩尔比0.2:0.6:1置于球磨机的球磨罐中,然后加入乙醇,进行2小时的研磨。其中,相对于100重量份固体物质,乙醇的用量为150重量份。将球磨得到的混合物在120℃于空气气氛中干燥5小时后,进行筛分,得到体积平均粒径为0.6μm的粉体混合物。将所述粉体混合物置于马弗炉中,将马弗炉内的温度从30℃以10℃/min的升温速率升温至950℃,在空气气氛中焙烧5小时。将焙烧产物干法研磨成体积平均粒径为1.5μm,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为La1-x-βSrxCoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
(2)将步骤(1)得到的金属化合物、增韧剂和抗氧剂1010添加到聚对苯二甲酰己二胺PA6T(购自三井化学)中,混合均匀后,将得到的混合物送入挤出机中,进行挤出造粒。将得到的粒料送入注塑机中,注塑成型,得到聚合物板材。其中,相对于100重量份聚对苯二甲酰己二胺PA6T,金属化合物的含量为8重量份,增韧剂AX8900(购自法国阿珂玛)的含量为3重量份,抗氧剂1010的含量为0.5重量份。该聚合物板材的冲击性能数据在表1中列出。
(3)用YAG激光器产生的激光对步骤(2)得到的聚合物板材的表面进行照射,以在板材表面形成作为接收机的天线的图案。其中,激光照射的条件包括:激光波长为1064nm,功率为12W,频率为30kHz,走线速度为2800mm/s,填充间距为450μm。
(4)将步骤(3)得到的聚合物板材置于化学镀铜液中,进行化学镀,形成为天线图案的金属镀层,其中,化学镀的持续时间为1h。化学镀铜液的组成为:CuSO4·5H2O 0.12mol/L,Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L,亚铁氰化钾10mg/L,2,2’-联吡啶10mg/L,乙醛酸0.10mol/L。用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13,镀液的温度50℃。
经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,将焙烧产物置于电炉中,向电炉中通入氩气,并将电炉内的温度升高至800℃,在该温度下进行2小时的后处理。后处理完成后,将电炉的温度降低至环境温度(为30℃)后,停止通入氩气。将后处理得到产物研磨成体积平均粒径为1.5μm,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为La1-x-βSrxCoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0.01。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,将马弗炉内的温度从30℃以20℃/min的升温速率将温度升高至950℃。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,将粉体混合物置于马弗炉中,向马弗炉中通入氮气后,采用与实施例1相同的方法升温进行焙烧(即,焙烧在氮气气氛中进行)。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,不使用La2O3。
化学镀完成后,发现在聚合物板材表面没有形成完整的金属层。
对比例2
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,不使用SrCO3。
化学镀完成后,发现在聚合物板材表面没有形成完整的金属层。
对比例3
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,不使用CoO。
化学镀完成后,发现在聚合物板材表面没有形成完整的金属层。
对比例4
采用与实施例1相同的方法制备聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)按照如下方法进行:
将二氧化钒粉末和碳酸锶粉末,以去离子水为分散剂,将二氧化钒粉末和碳酸锶粉末按摩尔比1:1混合,用研磨机进行湿法研磨。湿法研磨过程中,相对于100重量份粉末混合物,添加100重量份的分散剂乙醇,且研磨的转速为500rpm,研磨时间为5小时,研磨后混合物的体积平均粒径为1μm。
将研磨得到的混合物置于烘箱中,在氮气气氛中下,90℃干燥处理2小时。接着将干燥后的混合物置于马弗炉中进行烧结,氮气气氛下,1000℃烧结20小时。将烧结物干法研磨成体积平均粒径为2μm,从而得到金属化合物。经检测,该金属化合物为SrVO3粉末。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
对比例5
采用与对比例4相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,干燥和焙烧均在空气气氛中进行。
化学镀完成后,发现在聚合物板材表面没有形成完整的金属层。
实施例5
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,CoO用等摩尔量的MnO2代替。经测定,该金属化合物的化学组成为La1-x-βSrxMnO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例6
(1)将Pr6O11:SrCO3:MoO3按照摩尔比0.09:0.4:1置于球磨机的球磨罐中,然后加入乙醇,进行2小时的研磨。其中,相对于100重量份固体物质,乙醇的用量为320重量份。将球磨得到的混合物在150℃于空气气氛中干燥2小时后,进行筛分,得到体积平均粒径为1.2μm的粉体混合物。将所述粉体混合物置于马弗炉中,将马弗炉内的温度从30℃以8℃/min的升温速率升温至1050℃,在空气气氛中焙烧3小时。将焙烧产物干法研磨成体积平均粒径为1.5μm,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Pr1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.4,β为0.06,δ为0。
(2)将步骤(1)得到的金属化合物、润滑剂PE蜡和抗氧剂1098添加到聚碳酸酯(购自三养公司)中,混合均匀后,将得到的混合物送入挤出机中,进行挤出造粒。将得到的粒料送入注塑机中,注塑成型,得到聚合物板材。其中,相对于100重量份聚碳酸酯,金属化合物的用量为15重量份,抗氧剂的用量为0.5重量份,润滑剂的用量为0.4重量份。该聚合物板材冲击性能数据在表1中列出。
(3)用YAG激光器产生的激光对步骤(2)得到的聚合物板材的表面进行照射,以在板材表面形成作为接收机的天线的图案。其中,激光照射的条件包括:激光波长为1064nm,功率为12W,频率为30kHz,走线速度为2800mm/s,填充间距为450μm。
(4)将步骤(3)得到的聚合物板材置于化学镀铜液中,进行化学镀,形成为天线图案的金属镀层,其中,化学镀的持续时间为1h。化学镀铜液的组成为:CuSO4·5H2O 0.12mol/L,Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L,亚铁氰化钾10mg/L,2,2’-联吡啶10mg/L,乙醛酸0.10mol/L。用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13,镀液的温度50℃。
经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例7
(1)将Sm2O3:SrCO3:MoO3按照摩尔比0.25:0.5:1置于球磨机的球磨罐中,然后加入乙醇,进行2小时的研磨。其中,相对于100重量份固体物质,乙醇的用量为240重量份。将球磨得到的混合物在130℃于空气气氛中干燥4小时后,进行筛分,得到体积平均粒径为1.1μm的粉体混合物。将所述粉体混合物置于马弗炉中,将马弗炉内的温度从30℃以12℃/min的升温速率升温至1020℃,在空气气氛中焙烧3.5小时。将焙烧产物干法研磨成体积平均粒径为1.6μm,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Sm1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.5,β为0,δ为0。
(2)将步骤(1)得到的金属化合物、增韧剂、润滑剂PE蜡和抗氧剂1098添加到聚己二酰己二胺(购自浙江新和成公司)中,混合均匀后,将得到的混合物送入挤出机中,进行挤出造粒。将得到的粒料送入注塑机中,注塑成型,得到聚合物板材。其中,相对于100重量份聚己二酰己二胺,金属化合物的用量为5重量份,抗氧剂的用量为0.5重量份,润滑剂的用量为0.04重量份,增韧剂AX8900(购自法国阿珂玛)的用量为3重量份。该聚合物板材的冲击性能数据在表1中列出。
(3)用YAG激光器产生的激光对步骤(2)得到的聚合物板材的表面进行照射,以在板材表面形成作为接收机的天线的图案。其中,激光照射的条件包括:激光波长为1064nm,功率为12W,频率为30kHz,走线速度为2800mm/s,填充间距为450μm。
(4)将步骤(3)得到的聚合物板材置于化学镀铜液中,进行化学镀,形成为天线图案的金属镀层,其中,化学镀的持续时间为1h。化学镀铜液的组成为:CuSO4·5H2O 0.12mol/L,Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L,亚铁氰化钾10mg/L,2,2’-联吡啶10mg/L,乙醛酸0.10mol/L。用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13,镀液的温度50℃。
经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例8
(1)将Eu2O3:SrCO3:MoO3按照摩尔比0.15:0.7:1置于球磨机的球磨罐中,然后加入乙醇,进行2小时的研磨。其中,相对于100重量份固体物质,乙醇的用量为180重量份。将球磨得到的混合物在125℃于空气气氛中干燥5小时后,进行筛分,得到体积平均粒径为0.9μm的粉体混合物。将所述粉体混合物置于马弗炉中,将马弗炉内的温度从30℃以10℃/min的升温速率升温至950℃,在空气气氛中焙烧4.5小时。将焙烧产物干法研磨成体积平均粒径为1.2μm,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Eu1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.7,β为0,δ为0。
(2)将步骤(1)得到的金属化合物、增韧剂、润滑剂PE蜡和抗氧剂1098添加到聚碳酸酯(购自三养公司,同实施例6)中,混合均匀后,将得到的混合物送入挤出机中,进行挤出造粒。将得到的粒料送入注塑机中,注塑成型,得到聚合物板材。其中,相对于100重量份聚碳酸酯,金属化合物的用量为12重量份,抗氧剂的用量为0.1重量份,润滑剂的用量为0.1重量份,增韧剂SX-006(购自三菱丽阳)的用量为4重量份。该聚合物板材冲击性能数据在表1中列出。
(3)用YAG激光器产生的激光对步骤(2)得到的聚合物板材的表面进行照射,以在板材表面形成作为接收机的天线的图案。其中,激光照射的条件包括:激光波长为1064nm,功率为12W,频率为30kHz,走线速度为2800mm/s,填充间距为450μm。
(4)将步骤(3)得到的聚合物板材置于化学镀铜液中,进行化学镀,形成为天线图案的金属镀层,其中,化学镀的持续时间为1h。化学镀铜液的组成为:CuSO4·5H2O 0.12mol/L,Na2EDTA·2H2O 0.14mol/L,亚铁氰化钾10mg/L,2,2’-联吡啶10mg/L,乙醛酸0.10mol/L。用NaOH和H2SO4调节镀液的pH值为12.5-13,镀液的温度50℃。
经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例9
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,La2O3用等摩尔量的Nd2O3代替,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Nd1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例10
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,La2O3用等摩尔量的Pm2O3代替,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Pm1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例11
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,La2O3用等摩尔量的Gd2O3代替,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Gd1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
实施例12
采用与实施例1相同的方法制备金属化合物和聚合物制品并进行化学镀,不同的是,步骤(1)中,La2O3用等摩尔量的Dy2O3代替,从而得到根据本发明的金属化合物,经测定,该金属化合物的化学组成为Dy1-x-βSrxMoO3-δ,其中,x为0.6,β为0,δ为0。
化学镀完成后,经目测观察,发现形成的金属层连续完整,且不存在漏镀。镀覆速度以及金属层的附着力在表1中列出。
表1
编号 | 冲击强度(J/m) | 镀覆速度(μm/h) | 附着力 |
实施例1 | 106 | 5.5 | 0级 |
实施例2 | 104 | 6.8 | 0级 |
实施例3 | 103 | 4.7 | 0级 |
实施例4 | 101 | 3.8 | 0级 |
对比例1 | 100 | 0.0 | / |
对比例2 | 103 | 0.0 | / |
对比例3 | 108 | 0.0 | / |
对比例4 | 105 | 5.2 | 0级 |
对比例5 | 102 | 0.0 | / |
实施例5 | 101 | 3.3 | 0级 |
实施例6 | 579 | 8.0 | 0级 |
实施例7 | 97 | 4.9 | 0级 |
实施例8 | 610 | 7.6 | 0级 |
实施例9 | 101 | 5.3 | 0级 |
实施例10 | 100 | 5.2 | 0级 |
实施例11 | 103 | 4.8 | 0级 |
实施例12 | 102 | 4.7 | 0级 |
表1的结果证实,用激光照射根据本发明的聚合物制品,以使聚合物表层剥离后进行化学镀时,具有良好的化学镀活性,能够获得较高的镀覆速度,同时形成的镀层连续完整,不存在漏镀现象,形成的镀层对基材的附着力高。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (50)
1.一种聚合物制品,该聚合物制品含有聚合物制品基体和式I所示的金属化合物,所述金属化合物分散于所述聚合物制品基体中,
A1-x-βSrxMO3-δ (式I)
式I中,A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上,
M为Co和/或Mn,
0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03。
2.根据权利要求1所述的聚合物制品,其中,相对于100重量份聚合物制品基体,所述金属化合物的含量为1-40重量份。
3.根据权利要求2所述的聚合物制品,其中,相对于100重量份聚合物制品基体,所述金属化合物的含量为5-15重量份。
4.根据权利要求1所述的聚合物制品,其中,所述金属化合物的体积平均粒径为10nm至10μm。
5.根据权利要求4所述的聚合物制品,其中,所述金属化合物的体积平均粒径为500nm至2μm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚合物制品,其中,所述金属化合物采用包括以下步骤的方法制备:将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2-20小时,所述A金属元素源为A的氧化物和/或在焙烧条件下能形成A的氧化物的前驱物,锶源为锶的氧化物和/或在焙烧条件下能形成锶的氧化物的前驱物,M金属元素源为M的氧化物和/或在焙烧条件下能形成M的氧化物的前驱物。
7.根据权利要求6所述的聚合物制品,其中,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2.5-10小时。
8.根据权利要求7所述的聚合物制品,其中,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧3-5小时。
9.根据权利要求6所述的聚合物制品,其中,将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合的方法包括:将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源进行研磨。
10.根据权利要求9所述的聚合物制品,其中,所述研磨的条件使得得到的固体混合物中固体颗粒的体积平均粒径为50nm至10μm。
11.根据权利要求10所述的聚合物制品,其中,所述研磨的条件使得得到的固体混合物中固体颗粒的体积平均粒径为500nm至1.5μm。
12.根据权利要求6所述的聚合物制品,其中,将所述焙烧炉的温度以不超过18℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
13.根据权利要求12所述的聚合物制品,其中,将所述焙烧炉的温度以不高于15℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
14.根据权利要求13所述的聚合物制品,其中,将所述焙烧炉的温度以5-12℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
15.根据权利要求6所述的聚合物制品,其中,所述焙烧在含氧气氛中进行。
16.根据权利要求15所述的聚合物制品,其中,所述焙烧在空气气氛中进行。
17.根据权利要求6所述的聚合物制品,其中,所述方法还包括将焙烧得到的混合物在600-1000℃于非氧化性气氛中进行后处理。
18.根据权利要求17所述的聚合物制品,其中,所述后处理的持续时间为0.5-5小时。
19.根据权利要求17所述的聚合物制品,其中,所述非氧化性气氛为由氮气、零族气体、还原性气体中的一种或两种以上形成的气氛。
20.根据权利要求17所述的聚合物制品,其中,所述非氧化性气氛为由氮气和/或氩气形成的气氛。
21.根据权利要求1-5中任意一项所述的聚合物制品,其中,0.1≤x≤0.7。
22.根据权利要求21所述的聚合物制品,其中,0.2≤x≤0.7。
23.根据权利要求22所述的聚合物制品,其中,0.3≤x≤0.7。
24.根据权利要求23所述的聚合物制品,其中,0.4≤x≤0.7。
25.一种权利要求1-24中任意一项所述的聚合物制品的制备方法,该方法包括将聚合物基体组分与金属化合物混合,并将得到的混合物成型。
26.一种聚合物制品的制备方法,该方法包括以下步骤:
S1、A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2-20小时,得到金属化合物,以元素计,A金属元素:Sr:M金属元素的摩尔比为1-x-β:x:1,0.05≤x≤0.7,0≤β≤0.03,0≤δ≤0.03,
所述A金属元素源为A的氧化物和/或在焙烧条件下能形成A的氧化物的前驱物,锶源为锶的氧化物和/或在焙烧条件下能形成锶的氧化物的前驱物,M金属元素源为M的氧化物和/或在焙烧条件下能形成M的氧化物的前驱物,
A为选自由La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd和Dy组成的组中的一种或两种以上,M为Co和/或Mn,
S2、将聚合物基体组分与所述金属化合物混合,将得到的混合物进行成型。
27.根据权利要求26所述的方法,其中,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧2.5-10小时。
28.根据权利要求27所述的方法,其中,将得到的固体混合物于焙烧炉中在800-1100℃焙烧3-5小时。
29.根据权利要求26所述的方法,其中,0.1≤x≤0.7。
30.根据权利要求29所述的方法,其中,0.2≤x≤0.7。
31.根据权利要求30所述的方法,其中,0.3≤x≤0.7。
32.根据权利要求31所述的方法,其中,0.4≤x≤0.7。
33.根据权利要求26所述的方法,其中,步骤S1中,将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源混合的方法包括:将A金属元素源、锶源、以及M金属元素源进行研磨。
34.根据权利要求33所述的方法,其中,步骤S1中,所述研磨的条件使得得到的固体混合物中固体颗粒的体积平均粒径为50nm至10μm。
35.根据权利要求34所述的方法,其中,步骤S1中,所述研磨的条件使得得到的固体混合物中固体颗粒的体积平均粒径为500nm至1.5μm。
36.根据权利要求26所述的方法,其中,步骤S1中,将所述焙烧炉的温度以不超过18℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,步骤S1中,将所述焙烧炉的温度以不高于15℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
38.根据权利要求37所述的方法,其中,步骤S1中,将所述焙烧炉的温度以5-12℃/min的速度升高至进行焙烧的温度。
39.根据权利要求26所述的方法,其中,步骤S1还包括将焙烧得到的混合物在600-1000℃于非氧化性气氛中进行后处理。
40.根据权利要求39所述的方法,其中,所述后处理的持续时间为0.5-5小时。
41.根据权利要求39所述的方法,其中,所述非氧化性气氛为由氮气、零族气体、还原性气体中的一种或两种以上形成的气氛。
42.根据权利要求41所述的方法,其中,所述非氧化性气氛为由氮气和/或氩气形成的气氛。
43.根据权利要求26所述的方法,其中,步骤S1还包括将焙烧得到的混合物或者后处理得到的混合物进行粉碎,所述粉碎的条件使得粉碎得到的金属化合物的体积平均粒径为10nm至10μm。
44.根据权利要求43所述的方法,其中,所述粉碎的条件使得粉碎得到的金属化合物的体积平均粒径为500nm至2μm。
45.根据权利要求26-44中任意一项所述的方法,其中,步骤S1中,所述焙烧在含氧气氛中进行。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,步骤S1中,所述焙烧在空气气氛中进行。
47.根据权利要求26所述的方法,其中,步骤S2中,相对于100重量份所述聚合物基体组分,所述金属化合物的含量为1-40重量份。
48.根据权利要求47所述的方法,其中,步骤S2中,相对于100重量份所述聚合物基体组分,所述金属化合物的含量为5-15重量份。
49.一种由权利要求26-48中任意一项所述的方法制备的聚合物制品。
50.一种聚合物制品表面选择性金属化方法,该方法包括:
用能量束对聚合物制品的至少部分表面进行照射,使所述聚合物制品的至少部分表面气化;以及
将照射后的聚合物制品进行化学镀,
其特征在于,所述聚合物制品为权利要求1-24和49中任意一项所述的聚合物制品。
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