CN1325695C - 非金属基材表面化学镀覆金属之活化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种银-钯复合活化工艺，经敏化的非金属基材分别经银活化和钯活化后，再化学镀覆其它金属。活化液中银的浓度0.06～2g/l，活化液中钯的浓度0.006～0.06g/l，每平方米基材在银活化液中活化时间至少为10秒，在钯活化液中活化时间至少为20秒，活化温度为40℃～60℃。本发明活化效果良好，节约贵金属的用量，不但适应于各种基材，也适应于后续镀覆各种金属对活化工艺的要求，适合大规模生产的需要。

Description

非金属基材表面化学镀覆金属之活化方法

技术领域

本发明涉及一种在非金属基材表面化学镀覆金属的方法，特别是涉及一种化学镀覆金属的活化方法。

背景技术

化学法镀覆金属是一种常用的金属镀膜方法，可在金属和非金属基体上进行。在非金属基材表面化学镀使之导电化之前，必须对非基材活化，在其表面沉积可催化化学镀的催化剂，否则之后的化学镀不能进行。作为化学镀覆的预处理，传统的活化工艺是在基材经SnCl₂溶液敏化后，再经钯或银等单一贵金属溶液活化。例如，刘绍之在其中国专利“一种屏蔽电磁波的织物及其制作方法”(专利号：ZL 00103011.6)中公开了一种在非金属的织物经敏化处理后，在含硝酸银和氨水的银活化液或是在含氯化钯的钯活化液中活化一定时间后再进行化学镀铜的方法。该活化方法虽然工艺较简单，但若使用单一的银活液则不但硝酸银用量大，而且在实际生产中发现活化效果不佳，从而导致后续的化学镀大面积漏镀，生产上无法使用；若使用单一的钯活化液，则由于钯价格高而且稀缺，导致产品成本高，产品市场竞争力不强。因此，陆续有人提出使用非贵金属的活化新工艺，高德淑等(非金属电镀胶体活化液的研究[J]，表面技术，1993，22)以镍、铜的氢氧化物胶体溶液浸渍ABS塑料基体，用NaBH₄还原二价镍、铜为金属态，然后化学镀，取得一定效果，但镀层的结合力差，活性远低于钯盐制成的活化剂，并且难以达到完全覆盖，还有报道(非金属材料化学镀镍活化工艺研究，材料保护，2001年2月第34卷第2期)以高浓度氨络镍盐对陶瓷或钠玻璃进行活化，然后在200℃以上的温度下将吸附的镍盐热解为具有高催化活性的物质，再实施化学镀，也能收到较好的化学镀效果，但其过高的热解温度不能用于聚氨酯海绵、无纺布、棉布、化纤织物、纤维网、纤维布等热降解温度较低的基材，应用范围受到限制。

发明内容

本发明旨在提供一种能节约贵金属资源，成本低，活化效果好，适合于大规模工业化生产的非金属基材表面化学镀覆金属之复合活化方法。

本发明的目的是通过采用下述方案实现的：

对非金属基材表面镀覆金属，采用银-钯复合活化方法，经敏化后的非金属基材分别经银活化液和钯活化液完成活化，银活化液可采用胶体银活化液、可溶性银盐水溶液活化液等，钯活化液可采用胶体钯、可溶性钯盐水溶液活化液等，银活化液中银的总浓度为0.06～2g/L，钯活化液中钯的总浓度为0.006～0.06g/L；活化顺序不限，既可以先用银活化再钯活化，也可以反之，每平方米基材在敏化处理后，在银活化液中活化的时间至少为10秒，温度为35℃～60℃，在钯活化液中活化时间至少为20秒，钯活化温度为35℃～60℃。

银活化液优选胶体银活化液，配制方法与常规胶体银活化液配制方法相同，可用硝酸银、氨水配制水溶液，其中银的总浓度为0.06～2g/L，保持溶液呈碱性，该活化液以银氨络合物的形式提供活化所需要的银离子。

可溶性银盐水溶液活化液的制备方法也是常规方法，是由可溶性银盐(如硝酸银)配制水溶液并向其中滴加适合的酸(如硝酸)，使溶液保持澄清，银的总浓度为0.06～2g/L，pH值为1～4。

钯活化液优选可溶性钯盐水溶液活化液如氯化钯的水溶液，配制方法与常规胶体钯活化液配制方法相同，用氯化钯、盐酸配制成水溶液，其中钯的总浓度为0.006～0.06g/L，pH值为1～4。

胶体钯活化液的制备方法是，用可溶性钯盐、氨水配制水溶液，其中钯的总浓度为0.006～0.06g/L，保持溶液呈碱性，该活化液以钯氨络合物的形式提供活化所需要的钯离子。

活化工艺优选条件为：每平方米基材敏化处理后，在银活化液中活化的时间至少为20秒，温度为40℃～45℃，在钯活化液中活化时间至少为60秒，钯活化温度为40℃～45℃。

经活化后，基材表面化学镀覆可被钯或银催化还原的所有金属，例如镍、铜、钴、铁等。

与现有技术相比，本发明所具有的突出优点是：采用本发明的复合活化工艺，既可以降低银、钯贵金属的用量，降低生产成本，还可以保证活化效果，在后期的化学镀不会出现因活化不充分而产生的漏镀现象。在常规单一银活化艺中，硝酸银的用量在4g/L以上，且基材经银活化再经化学镀铜时，发现有大量因漏镀而出现的斑点，这是由于银的活性不高，催化化学镀铜的能力明显不足而引起的；现行单一钯活化工艺中，氯化钯的用量最低也需0.3g/L，方可基本保证活化效果，不致引起明显漏镀；而采用复合活化工艺，硝酸银的用量在3g/L以下，氯化钯的用量在0.1g/L以下，可收到良好活化效果，基材经化学镀覆金属后并没有出现任何漏镀斑点。

其次，适用施镀基材范围广：非金属基材可以是下列材料中的任何一种：聚氨酯海绵、无纺布、棉布、化纤织物、纤维网、纤维布、塑胶、玻璃、陶瓷等。

最后，本发明方法对后续化学镀覆金属适用范围广，通过复合活化工艺后续可化学镀覆各种贱金属，如铁、铜、镍、钴等，但若采用单一的银活，则不适合于后续镀覆镍、钴等金属，镀覆铜的效果也很差。

具体实施方式

实施例1

用硝酸银、氨水配制成水溶液，其中银的总浓度为0.6g/L，调至pH值10并保持，制得胶体银活化液；用氯化钯、盐酸配制成水溶液，钯总浓度为0.03g/L，pH值为3.0，制得氯化钯溶液活化液；将经敏化后的聚氨脂海绵浸入胶体银活化液，活化温度为40℃，按每平方米基材的浸入时间20秒计算所需时间，然后再浸入氯化钯溶液活化液中，活化温度为45℃，按每平方米基材的浸入时间2分钟计算所需时间，经活化后的基材化学镀铜，无漏镀斑点。

实施例2

用硝酸银、氨水配制成水溶液，使溶液中银的总浓度为2g/L，调至pH值12并保持，制得胶体银活化液；用氯化钯、盐酸配制成水溶液，钯的总浓度为0.06g/L，pH值为2.5，制得氯化钯水溶液活化液；将经敏化后的陶瓷浸入胶体银活化液，活化温度为55℃，按每平方米基材的浸入时间10秒计算所需时间，然后再浸入氯化钯水溶液活化液中，活化温度为55℃，按每平方米基材的浸入时间30秒计算所需时间，经活化后的基材化学镀镍，无漏镀斑点。

实施例3

用硝酸银、氨水配制成水溶液，使溶液中银的总浓度为0.3g/L，调至pH值呈碱性并保持，制得胶体银活化液；用氯化钯、盐酸配制水溶液，其中钯的总浓度为0.012g/L，制得氯化钯水溶液活化液；将经敏化后的无纺布浸入氯化钯水溶液活化液中，活化温度为42℃，按每平方米基材的浸入时间100秒计算所需时间，然后再浸入胶体银活化液，活化温度为45℃，按每平方米基材的浸入时间30秒计算所需时间，经活化后的基材化学镀钴，无漏镀斑点。

实施例4

向硝酸银水溶液中滴加硝酸，使溶液保持澄清，使银的总浓度为0.12g/L，制得硝酸银水溶液活化液；用氯化钯、盐酸配制成水溶液，钯的总浓度为0.06g/L，pH值为1.5，制得氯化钯水溶液活化液；将经敏化后的纤维网浸入氯化钯水溶液活化液中，活化温度为50℃，按每平方米基材的浸入时间60秒计算所需时间，然后再浸入硝酸银水溶液活化液中，活化温度为55℃，按每平方米基材的浸入时间30秒计算所需时间，经活化后的基材化学镀镍，无漏镀斑点。

实施例5

用硝酸银、氨水配制成水溶液，使溶液中银的总浓度为0.6g/L，调至pH值呈碱性并保持，制得胶体银活化液；用氯化钯、氨水配制成水溶液，钯的总浓度为0.006g/L，调至pH值呈碱性并保持，制得胶体钯活化液；将经敏化后的纤维毡浸入胶体银活化液中，活化温度为45℃，按每平方米基材的浸入时间40秒计算所需时间，然后再浸入胶体钯活化液中，活化温度为60℃，按每平方米基材的浸入时间3分钟计算所需时间，经活化后的基材化学镀镍，无漏镀斑点。

Claims (6)

1、一种非金属基材表面镀覆金属之活化方法，其特征在于：采用银-钯复合活化方法，经前处理的非金属基材分别经银活化液和钯活化液完成活化，银活化液中银的总浓度为0.06～2g/L，钯活化液中钯的总浓度为0.006～0.06g/L；每平方米基材在银活化液中活化时间至少为10秒，银活化温度为35℃～60℃，在钯活化液中活化时间至少为20秒，钯活化温度为35℃～60℃。

2、如权利要求1所述的非金属基材表面镀覆金属之活化方法，其特征是：所述银活化液为胶体银活化液，保持溶液呈碱性。

3、如权利要求1所述的非金属基材表面镀覆金属之活化方法，其特征是：所述银活化液为可溶性银盐水溶液活化液，保持溶液呈酸性。

4、如权利要求1所述的非金属基材表面镀覆金属之活化方法，其特征是：所述的钯活化液为可溶性钯盐水溶液活化液，pH值保持1～4。

5、如权利要求1所述的非金属基材表面镀覆金属之活化方法，其特征是：所述的钯活化液为胶体钯活化液，保持溶液呈碱性。

6、如权利要求1-5之一所述的非金属基材表面镀覆金属之活化的方法，其特征是：每平方米基材在银活化液中活化时间至少为20秒，银活化温度为40℃～45℃，在钯活化液中活化时间至少为60秒，钯活化温度为40℃～45℃。