专利名称：一种塑胶制品及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种塑胶制品及其制备方法。
技术背景目前，制备塑胶制品的原料通常包括热塑性塑料和热固性塑料，所述热塑性塑料例如可以是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、尼龙(PA)、 聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲醛(POM)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、 聚苯乙烯(PST)、聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、 聚碳酸酯(PC)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或几种；所述热固 性塑料例如可以是酚醛塑料和/或环氧塑料。另外，所述塑胶基材还可以包括 常规用于塑胶基材的各种添加剂以提高塑胶基材的性能，例如可以加入玻璃 纤维来提高塑胶基材的强度。由塑胶原料制成的塑胶制品具有成型周期短、生产效率高、重量轻等优 点，因此受到广泛应用。但通常的塑胶制品的手感一般，而且光亮度较低， 在使用过程中表面容易磨损，不具备现在人们所追求的质感，附加价值不高。 因此，通常更多地使用进行了适当的表面处理的塑胶制品。关于塑胶制品的表面处理的研究较少。现有方法中，已经公开有对塑胶 基材进行表面涂布涂料的方法来改善塑胶制品的表面性能。但是这种方法存 在涂料形成的涂层附着力低，容易脱落，耐磨性差，无法长期使用等缺点， 而且这种涂布涂料的方法，对应不同的塑胶底材需要使用不同的涂料，否则 附着力可能更差。此外CN 1459380A也公开了一种在塑胶表面进行先印刷后电镀的方法， 其特征在于该方法包括以下步骤将塑胶基材进行前处理，然后进行印刷，
再进行电镀处理。但是，经过上述处理得到的塑胶制品无论是在表面耐磨性，还是在美观 性以及手感上都还有待进一步地提高。发明内容本发明的目的是为了克服现有技术中塑胶基材表面手感差、光亮度低、 容易磨损的缺点，提供一种手感好、光亮度高以及耐磨性优良的塑胶制品及 其制备方法。通常，通过物理气相沉积法形成陶瓷层的方法在金属制品表面处理领域 应用广泛，该方法能改善金属制品表面的性能。但是，由于制品性质不同， 这种方法不适合在塑胶基材上应用。而本发明的发明人通过研究，实现了在 塑胶基材表面镀陶瓷层，从而充分利用了陶瓷层的优良的表面性能，提高了 塑胶基材的性能，并扩展了通过物理气相沉积法进行表面陶瓷化的应用范 围。本发明提供了一种塑胶制品，该制品包括塑胶基材，其中，该制品从塑 胶基材表面向外还依次包括铜层、镍层、铬层以及陶瓷层，所述陶瓷层为氮 化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的一层或几层。本发明还提供了一种塑胶制品的制备方法，其中，该方法包括在塑胶基 材表面依次形成铜层、镍层和铬层，然后在铬层上形成陶瓷层，所述陶瓷层 为氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的一层或几层。本发明制得的塑胶制品的耐磨性优良，而且塑胶表面形成的膜层具有优良的附着力。例如，本发明的塑胶制品的膜层在RCA纸带耐磨性测试中350圈后未见基材裸露，另外通过百格刀进行附着力测试结果均为o级。而且，本发明最终得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。
具体实施方式
本发明提供的制品包括塑胶基材，其中，该制品从塑胶基材表面向外还 依次包括铜层、镍层、铬层以及陶瓷层，所述陶瓷层为氮化钛层、碳化钛层 和碳氮化钛层中的一层或几层。所述铜层的厚度可以是5-15微米，优选为6-10微米；所述镍层的厚度可以是5-30微米，优选为10-20微米；所述铬层的厚度可以是5-30微米， 优选为10-20微米。所述陶瓷层的厚度为0.1-2微米，优选为0.2-1微米。在所述陶瓷层具有氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的两层以上的情 况下，只要各层的厚度之和在所述陶瓷层的厚度范围内，各层的厚度可以是 任意厚度。所述塑胶基材可以是由常规的各种塑胶原料形成的塑胶基材，所述塑胶 原料均可以商购得到。为了提高铜层在塑胶基材上的附着力，优选情况下， 所述塑胶基材为电镀级塑胶基材。所述电镀级塑胶基材为本领域技术人员所 公知，是指由电镀级塑胶原料形成的塑胶基材。所述电镀级塑胶原料包括电 镀级热塑性塑料或电镀级热固性塑料。所述电镀级热塑性塑料包括电镀级丙 烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、电镀级聚丙烯(PP)、电镀级尼龙(PA)、电 镀级聚四氟乙烯(PTFE)、电镀级聚甲醛(POM)、电镀级聚乙烯(PE)、电 镀级聚氯乙烯(PVC)、电镀级聚苯乙烯(PST)、电镀级聚砜(PSF)、电镀 级聚碳酸酯(PC)、电镀级聚苯醚(PPO)、电镀级聚对苯二甲酸乙二酯(PET) 和电镀级聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的一种或几种；所述电镀级热固性 塑料包括电镀级酚醛塑料和/或电镀级环氧塑料。所述电镀级热塑性塑料或电 镀级热固性塑料均可以商购得到。另外，所述塑胶基材还可以包括常规用于 塑胶基材的各种添加剂以提高塑胶基材的性能，例如可以加入玻璃纤维来提 高塑胶基材的强度。本发明所述的塑胶制品的制备方法包括在塑胶基材表面依次形成铜层、 镍层和铬层，然后在铬层上形成陶瓷层，所述陶瓷层为氮化钛层、碳化钛层 和碳氮化钛层中的一层或几层。所述铜层、镍层和铬层可以通过常规的各种方法形成，例如可以通过物 理气相沉积的方法形成，也可以通过电镀的方法形成。从镀层与塑胶基材的附着性的角度考虑，本发明优选通过电镀的方法形 成所述铜层、镍层和铬层。所述电镀的条件只要使得形成的铜层的厚度为5-15微米，镍层的厚度为5-30微米，铬层的厚度为5-30微米即可，优选所 述电镀的条件使得形成的铜层的厚度为6-10微米，镍层的厚度为10-20微米， 铬层的厚度为10-20微米。所述电镀形成铜层的方法为本领域技术人员所公知。该方法包括以导电 的塑胶基材为阴极，以铜或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述 电镀液为酸铜镀液，所述电镀的温度为5-40°C，电流密度为0.5-8A/dm2，电 镀的时间为10-30分钟。其中，所述导电的塑胶基材为经过表面催化的塑胶 基材。所述表面催化的方法为本领域技术人员所公知。例如，可以将所述塑 胶基材在30-4(TC下在催化液中浸渍4-10分钟。所述催化液为含有25-40mL/L 的催化剂(杭州奥野科技实业有限公司生产的CRP CATALYST K)、 170-270mg/L的钯离子、20-100mL/L的添加剂(杭州奥野科技实业有限公司 生产的CRP CATALYST添加剂)和200-300mL/L的35体积％盐酸的水溶液。 另外，所述不溶性导体例如可以是不锈钢或石墨。所述酸铜镀液为含有180-200g/L的硫酸铜、30-70g/L的硫酸、 50-100mg/L的氯离子、3-7mL/L的COPPERMU (杭州奥野科技实业有限公 司生产)和0.3-0.7mL/L的COPPER A (杭州奥野科技实业有限公司生产) 的水溶液。优选情况下，在进行上述表面催化之前，先将所述塑胶基材依次进行脱 脂、表面调整、粗化、中和以及预浸。
所述脱脂是用除油液擦洗塑胶制品表面，以除去塑胶制品上的油迹等污 垢，所述除油液的种类和用量为本领域技术人员所公知，例如可以使用杭州奥野科技实业有限公司生产的CRP CLEANER,所述除油温度可以是40-80 °C，除油的时间一般为3-15分钟。所述表面调整是将所述塑胶基材在40-6(TC的表面调整液中浸渍1-5分， 所述表面调整液为含有20-40ml/L的硫酸、3-20ml/L的表面活性剂(杭州奥 野科技实业有限公司生产的CRPUNIPLA)的水溶液。所述粗化是将所述塑胶基材在65-7(TC的粗化液中浸渍5-10分，所述粗 化液为含有380-420g/L的铬酐、380-450g/L的硫酸、0.4-1.4毫升/升添加剂 (杭州奥野科技实业有限公司生产的CRP粗化添加剂)、5-30g/L的三价铬 离子的水溶液。所述中和是将经粗化后的塑胶基材在20-3(TC的中和液中浸渍30-90秒， 所述中和液为含有10-30mL/L的CRPNEUTRALIZER300(杭州奥野科技实 业有限公司生产)的水溶液，所述中和液的pH值为10-12。所述预浸是将经过中和处理后的塑胶基材在15-3(TC的预浸液中浸渍 10-60秒，所述预浸液为含有150-250mL/L的35体积％盐酸的水溶液。所述活化是将经过预浸的塑胶制品在10-3(TC的活化液中浸渍5-10分 钟，所述活化液为水溶液，含有0.5-1.0g/L的PdCl2、 30-40mL/L的35体积 %HC1。所述电镀形成镍层的方法包括，以形成有铜层的塑胶基材为阴极，以镍 或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为镍镀液，所述电 镀的温度为30-55°C，电流密度为2-10A/dm2，电镀的时间为5-15分钟。所 述不溶性导体例如可以是不锈钢或石墨。所述镍镀液为含有250-320g/L的硫 酸镍、50-60g/L的氯化镍、40-50g/L的硼酸、0.1-1.0mL/L添加剂(杭州奥 野科技实业有限公司生产的ACNAHSB)的水溶液，所述镍镀液的pH值为
3.8-4.4。优选情况下，在进行上述电镀镍后，将所述塑胶基材进行镍封处理。所述镍封处理的方法包括以塑胶基材为阴极，以镍或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为镍封液，所述电镀的温度为40-60°C，电 流密度为0.5-2.5A/dm2，电镀的时间为0.5-2.5分钟。所述不溶性导体例如可 以是不锈钢或石墨。所述镍封镀液为含有200-250g/L的硫酸镍、50-90g/L的 氯化镍、40-48g/L的硼酸、15-20g/L的镍封粉、0.1-2.0mL/L的添加剂(杭 州奥野科技实业有限公司生产的SMPC SERIES)的水溶液，所述镍封液的 pH值为3.9-4.4。所述镍封粉可以商购得到。所述电镀形成铬层的方法包括，以形成有铜层和镍层的塑胶基材为阴 极，以铬或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为铬镀液， 所述电镀的温度为40-6(TC，电流密度为20-35A/dm2，电镀的时间为5-15分 钟。所述不溶性导体例如可以是不锈钢或石墨。所述铬镀液为含有 230-270g/L的铬酐、2.2-2.9g/L的硫酸、3-6g/L的三价铬离子、0.03-0.05mL/L 的抑雾剂(瑞期精细化学工程有限公司生产的RM-118X)的水溶液。另外，在各个步骤之间，优选将所述塑胶基材进行水洗，所述水洗的温 度为5-25°C，水洗的时间为0.5-2分钟。在塑胶基材上形成铬层后将该塑胶基材进行水洗然后干燥，所述干燥可 以自然风干，也可以在40-80"C下干燥10-20分钟。所述陶瓷层通过物理气相沉积法形成，所述物理气相沉积法例如可以是 真空蒸发镀法、真空溅射镀法或真空离子镀法。上述方法的具体操作和条件 已为本领域技术人员所公知。本发明形成所述陶瓷层的方法优选为真空溅射镀法，所述真空溅射镀法 包括在真空溅射镀的条件下，以惰性气体作为工作气体，以氮气和/或乙炔作 为反应气体，使作为耙材的钛与氮气和/或乙炔反应成氮化钛和/或碳化钛并
沉积在塑胶基材的铬层上形成陶瓷层，所述惰性气体为零族气体，优选为氩 气。所述真空溅射镀的条件使所述陶瓷层的厚度为0.1-2微米即可，优选所 述真空溅射镀的条件使所述陶瓷层的厚度为0.2-1微米。所述真空溅射镀可以通过真空溅射镀膜机来实施。所述真空溅射镀膜机 可以商购得到。不同的真空溅射镀膜机达到相同的陶瓷层厚度相应的条件可 能有差别。但是为了达到本发明所述厚度的镀层， 一般情况下，可以按照如 下条件进行真空溅射镀将形成有铬层的塑胶基材置于真空度为1X10人8Xl(^帕的真空室内，用氧气进行射频清洗，所述射频的功率为600-900瓦， 所述清洗的时间为1-6分钟；然后在2X10夂5X1(^帕的真空度下，通入作 为工作气体的惰性气体，同时通入作为反应气体的氮气和/或乙炔，其中，所 述惰性气体以及反应性气体的用量为本领域技术人员所公知。该惰性气体被 离子化后在电场作用下对作为靶材的钛进行真空溅射，所述真空溅射的钛与 反应气体反应生成氮化钛、碳化钛或碳氮化钛，并沉积到所述塑胶基材上形 成陶瓷层。所述真空溅射的功率为8.5-9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距 离为5-10厘米，真空溅射的时间为4-10分钟。另外，需要说明的是，上述 真空溅射可以进行多次，从而可以形成具有氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛 层中的两层以上的陶瓷层，只要将所述陶瓷层的厚度控制在0.1-2微米即可。另外，所述塑胶基材的种类已在上面叙述，此处不再赘述。所述塑胶基 材可以通过常规的方法形成。所述注塑成型的方法为本领域技术人员所公 知。例如可以通过注塑成型机注塑形成。所述注塑成型机可以商购得到。另外，本发明所述塑胶制品可以根据需要采用不同的塑胶原料制成，而 且可以通过常规的方法制成各种形状，例如可以制成手机等电子产品外壳、 装饰品、塑胶包装盒、电器产品外壳等。下面通过实施例对本发明作更详细地说明。实施例1本实施例说明本发明的塑胶制品及其制备方法。将电镀级丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和聚碳酸酯复合塑胶材料(GE的 C1200HF-GY7B080U LEXAN)作为原料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯与聚碳酸 酯的重量比约为7: 3)，用注塑成型机进行注塑成型，得到塑胶基材。将该塑胶基材依次按照如下工序进行处理脱脂—水洗—表面调整— 洗—活化—水洗—表面催化4水洗—镀铜—水洗—镀镍4水洗—镍封—水 洗—镀铬4水洗—烘干所述脱脂是用除油液擦洗塑胶基材表面，所述除油液为杭州奥野科技实业有限公司生产的CRPCLEANER，所述除油温度可以是50°C，除油的时间 一般为5分钟。所述表面调整是将所述塑胶基材在5(TC的表面调整液中浸渍1分，所述 表面调整液为水溶液，含有20ml/L的硫酸、3ml/L的表面活性剂(杭州奥野 科技实业有限公司生产的CRPUNIPLA)。所述粗化是将所述塑胶基材在65°C的粗化液中浸渍5分，所述粗化液为 水溶液，含有380g/L的铬酐、380g/L的硫酸、0.4毫升/升添加剂(杭州奥 野科技实业有限公司生产的CRP粗化添加剂)、5g/L的三价铬离子。所述中和是将经粗化后的塑胶基材在2(TC的中和液中浸渍30秒，所述 中和液为水溶液，含有10mL/L的CRPNEUTRALIZER300 (杭州奥野科技 实业有限公司生产)，所述中和液的pH值为10。所述预浸是将经过中和处理后的塑胶基材在15。C的预浸液中浸渍10 秒，所述预浸液为水溶液，含有150mL/L的35体积X盐酸。所述活化是将经过预浸的塑胶基材在l(TC的活化液中浸渍5分钟，所述 活化液为水溶液，含有0.5g/L的PdCl2、 30mL/L的35体积XHCl。水洗口洗化
所述表面催化是将所述塑胶基材在3(TC下在催化液中浸渍4分钟。所述催化液为水溶液，含有25mL/L的催化剂(杭州奥野科技实业有限公司生产 的CRP CATALYST K)、 170mg/L的钯离子、20mL/L的添加剂(杭州奥野科 技实业有限公司生产的CRP CATALYST添加剂)和200mL/L的35体积％盐酸。所述镀铜是将经过表面催化后的该塑胶基材作为阴极，以不锈钢为阳 极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为酸铜镀液，所述电镀的温度为10 °C，电流密度为2A/dm2，电镀的时间为10分钟。所述酸铜镀液为水溶液， 含有180 g/L的硫酸铜、30 g/L的硫酸、50 mg/L的氯离子、3mL/L的COPPER MU (杭州奥野科技实业有限公司生产的)和0.3mL/L的COPPER A (杭州 奥野科技实业有限公司生产的)。形成的铜层的厚度为5微米。所述镀镍是以形成有铜层的塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极，在电镀 液中进行电镀，所述电镀液为镍镀液，所述电镀的温度为3(TC，电流密度为 2A/dm2，电镀的时间为10分钟。所述镍镀液为水溶液，含有250g/L的硫酸 镍、50g/L的氯化镍、40g/L的硼酸、0.2mL/L添加剂(杭州奥野科技实业有 限公司生产的ACNAHSB)，所述镍镀液的pH值为4.4。所述镍封是在进行上述镀镍后，以塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极， 在电镀液中进行电镀，所述电镀液为镍封液，所述电镀的温度为4(TC，电流 密度为0.5A/dm2，电镀的时间为1分钟。所述镍封镀液为水溶液，含有200g/L 的硫酸镍、50g/L的氯化镍、40g/L的硼酸、15g/L的镍封粉(揭阳比格莱化 工有限公司生产的Ni-351D)、 0.2mL/L的添加剂(杭州奥野科技实业有限公 司生产的SMPC SERIES),所述镍封液的pH值为4.4。最终形成的镍层的厚 度为IO微米。所述镀铬是以形成有铜层和镍层的塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极， 在电镀液中进行电镀，所述电镀液为铬镀液，所述电镀的温度为4(TC，电流
密度为20A/dm2，电镀的时间为5分钟。所述铬镀液为水溶液，含有230g/L 的铬酐、2.2g/L的硫酸、3g/L的三价铬离子、0.03mL/L的抑雾剂(瑞期精 细化学工程有限公司生产的RM-118X)。形成的铬层的厚度为IO微米。 所述水洗是将塑胶基材用500毫升的去离子水冲洗2次。 所述干燥是将塑胶基材在5(TC的烘箱中干燥15分钟。 将形成有铬层的塑胶基材置于真空度为2乂10—2帕的真空室内，用氧气 进行射频清洗，所述射频的功率为600瓦，所述清洗的时间为2分钟；然后 在2X10—s帕的真空度下，通入作为工作气体的惰性气体，同时通入作为反 应气体的氮气，该惰性气体被离子化后在电场作用下对作为靶材的钛进行真 空溅射，所述真空溅射的钛与反应气体反应生成氮化钛，并沉积到所述塑胶 基材上形成陶瓷层；所述真空溅射的功率为8.5千瓦，所述靶材与塑胶基材 的距离为10厘米，真空溅射的时间为4分钟。形成的陶瓷层的厚度为0.2 微米。上述得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。对该塑胶制品进行耐磨 性能以及膜层附着力测试，具体方法如下，结果如表l所示。1) 耐磨性测试在25°C、相对湿度40%的环境中用RCA纸带耐磨仪F350001， WIDE PAPER(TOKYO HI MAX社11/16inchX 330m)测定膜层耐磨性能。按照如下 设定进行测试负载175克，转速15圈/分钟，每纸带圈长度为16厘米，测 试350圈。测试完毕后观察塑胶制品表面是否有基材露出。2) 附着力测试用百格刀(Erichsen Cross Hatch Cutter Model 295)在塑胶制品表面划格， 划痕深入至基材，用软刷来回刷样品表面多次，然后将3M600胶带粘合到 塑胶制品表面，放置5分钟后，以60度的角度在0.5-1秒的时间内揭起。然 后在显微镜下观察塑胶制品表面并按照如下描述判断塑胶制品膜层的附着
力级别，其中可以接受的级别为0级或1级。结果如表l所示。 0级没有栅格脱落。 l级栅格脱落的面积小于5%。2级栅格脱落的面积大于等于5%，但小于15%。 3级栅格脱落的面积大于等于15%，但小于35%。4级栅格脱落面积大于等于35%,但小于65%。 5级栅格脱落面积大于等于65%。实施例2本实施例说明本发明的塑胶制品及其制备方法。将电镀级丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(LG的ABSMP-211)作为原料，用注 塑成型机进行注塑成型，得到塑胶基材。将该塑胶基材依次按照如下工序进行处理脱脂4水洗—表面调整4水洗4粗化—水洗—中和4水洗—预浸—水洗4活化4水洗—表面催化4水洗—镀铜—水洗4镀镍—水洗—镍封—水 洗—镀铬—水洗—烘干所述脱脂是用除油液擦洗塑胶基材表面，所述除油液为杭州奥野科技实业有限公司生产的CRP CLEANER,所述除油温度可以是80°C ，除油的时间一 般为12分钟。所述表面调整是将所述塑胶基材在5CTC的表面调整液中浸渍5分，所述 表面调整液为水溶液，含有40ml/L的硫酸、20ml/L的表面活性剂(杭州奥 野科技实业有限公司生产的CRPUNIPLA)。所述粗化是将所述塑胶基材在7(TC的粗化液中浸渍10分，所述粗化液 为水溶液，含有420g/L的络酐、450g/L的硫酸、1.4毫升/升添加剂(杭州 奥野科技实业有限公司生产的CRP粗化添加剂)、25g/L的三价铬离子。
所述中和是将经粗化后的塑胶基材在3(TC的中和液中浸渍80秒，所述中和液为水溶液，含有30mL/L的CRPNEUTRALIZER300 (杭州奥野科技 实业有限公司生产)，所述中和液的pH值为12。所述预浸是将经过中和处理后的塑胶基材在3(TC的预浸液中浸渍60 秒，所述预浸液为水溶液，含有250mL/L的35体积X盐酸。所述活化是将经过预浸的塑胶基材在3(TC的活化液中浸渍25分钟，所 述活化液为水溶液，含有1.0g/L的PdCl2、 40mL/L的35体积XHCl。所述表面催化是将所述塑胶基材在3(TC下在催化液中浸渍8分钟。所述 催化液为水溶液，含有40mL/L的催化剂(杭州奥野科技实业有限公司生产 的CRP CATALYST K)、 270mg/L的钯离子、100mL/L的添加剂(杭州奥野 科技实业有限公司生产的CRP CATALYST添加剂)和270 mL/L的35体积 %盐酸。所述镀铜是将经过表面催化后的该塑胶基材作为阴极，以不锈钢为阳 极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为酸铜镀液，所述电镀的温度为35 °C，电流密度为8A/dm2，电镀的时间为30分钟。所述酸铜镀液为水溶液， 含有200g/L的硫酸铜、60 g/L的硫酸、80mg/L的氯离子、6mL/L的COPPER MU (杭州奧野科技实业有限公司生产)和0.7mL/L的COPPER A (杭州奥 野科技实业有限公司生产)。形成的铜层的厚度为15微米。所述镀镍是以形成有铜层的塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极，在电镀 液中进行电镀，所述电镀液为镍镀液，所述电镀的温度为5(TC，电流密度为 8 A/dm2，电镀的时间为13分钟。所述镍镀液为水溶液，含有300 g/L的硫 酸镍、60g/L的氯化镍、50g/L的硼酸、0.8mL/L添加剂(杭州奥野科技实 业有限公司生产的ACNAHSB)，所述镍镀液的pH值为3.8。所述镍封是在进行上述镀镍后，以塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极， 在电镀液中进行电镀，所述电镀液为镍封液，所述电镀的温度为6(TC，电流
密度为2.5A/dm2，电镀的时间为2.5分钟。所述镍封镀液为水溶液，含有250 g/L的硫酸镍、90g/L的氯化镍、45g/L的硼酸、20g/L的镍封粉(揭阳比格 莱化工有限公司生产的Ni-351D镍封粉)、1.0mL/L的添加剂(杭州奥野科 技实业有限公司生产的SMPC SERIES),所述镍封液的pH值为3.9。最终形 成的镍层的厚度为25微米。所述镀铬是以形成有铜层和镍层的塑胶基材为阴极，以不锈钢为阳极， 在电镀液中进行电镀，所述电镀液为铬镀液，所述电镀的温度为6(TC，电流 密度为35A/dm2，电镀的时间为13分钟。所述铬镀液为水溶液，含有270 g/L 的铬酐、2.9g/L的硫酸、6g/L的三价铬离子、0.05mL/L的抑雾剂(瑞期精 细化学工程有限公司生产的RM-118 X)。形成的铬层的厚度为28微米。 所述水洗是将塑胶基材用500毫升的去离子水冲洗2次。 所述干燥是将塑胶基材在5(TC的烘箱中干燥15分钟。 将形成有铬层的塑胶基材置于真空度为2X10々帕的真空室内，用氧气 进行射频清洗，所述射频的功率为900瓦，所述清洗的时间为5分钟；然后 在4X10—3帕的真空度下，通入作为工作气体的氩气，同时通入作为反应气 体的乙炔，该惰性气体被离子化后在电场作用下对作为靶材的钛进行真空溅 射，所述真空溅射的钛与反应气体反应生成碳化钛，并沉积到所述塑胶基材 上形成陶瓷层；所述真空溅射的功率为9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距 离为15厘米，真空溅射的时间为IO分钟。形成的陶瓷层的厚度为1微米。 上述得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。按照实施例1的方法对 该塑胶制品进行耐磨性能以及膜层附着力测试，结果如表1所示。实施例3按照实施例1的方法制备塑胶制品，不同的是，将形成有铬层的塑胶基 材置于真空度为2X10^帕的真空室内，用氧气进行射频清洗，所述射频的 功率为900瓦，所述清洗的时间为5分钟；然后在4X10^帕的真空度下， 通入作为工作气体的氩气，同时通入作为反应气体的乙炔和氮气，该氩气被 离子化后在电场作用下对作为靶材的钛进行真空溅射，所述真空溅射的钛与 反应气体反应生成碳氮化钛，并沉积到所述塑胶基材上形成碳氮化钛陶瓷层；所述真空溅射的功率为9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距离为10厘米， 真空溅射的时间为8分钟。形成的陶瓷层的厚度为0.5微米。上述得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。按照实施例1的方法对 该塑胶制品进行耐磨性能以及膜层附着力测试，结果如表1所示。实施例4按照实施例1的方法制备塑胶制品，不同的是，将形成有铬层的塑胶基 材置于真空度为2X1()J帕的真空室内，用氧气进行射频清洗，所述射频的 功率为900瓦，所述清洗的时间为5分钟；然后在4X10^帕的真空度下， 通入作为工作气体的氩气，同时通入作为反应气体的乙炔，该氩气被离子化 后在电场作用下对作为靶材的钛进行真空溅射，所述真空溅射的钛与反应气 体反应生成碳化钛，并沉积到所述塑胶基材上形成碳化钛陶瓷层；所述真空 溅射的功率为9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距离为IO厘米，真空溅射的 时间为2分钟。然后再将塑胶基材置于真空度为4X10^帕的真空室中，通 入作为工作气体的氩气，同时通入作为反应气体的氮气，该氩气被离子化后 在电场作用下对作为靶材的钛进行真空溅射，所述真空溅射的钛与反应气体 反应生成氮化钛，并沉积到所述塑胶基材上形成氮化钛陶瓷层；所述真空溅 射的功率为9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距离为IO厘米，真空溅射的时 间为2分钟。最终，总的陶瓷层的厚度为0.4微米。上述得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。按照实施例1的方法对 该塑胶制品进行耐磨性能以及膜层附着力测试，结果如表1所示。
表l象 辑 {水耐磨性能附着力实施例1350圈后未见基材裸露o级实施例2350圈后未见基材裸露o级实施例3350圈后未见基材裸露o级实施例4350圈后未见镍层裸露0级从表l可以看出，本发明实施例l-4制得的塑胶制品的耐磨性优良，而 且塑胶制品表面形成的膜层具有优良的附着力。
权利要求
1、一种塑胶制品，该制品包括塑胶基材，其特征在于，该制品从塑胶基材表面向外还依次包括铜层、镍层、铬层以及陶瓷层，所述陶瓷层为氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的一层或几层。
2、 根据权利要求l所述的制品，其中，所述铜层的厚度为5-15微米， 镍层的厚度为5-30微米，所述铬层的厚度为5-30微米，所述陶瓷层的厚度 为0.1-2微米。
3、 根据权利要求1所述的制品，其中，所述塑胶基材为电镀级塑胶基材。
4、 权利要求1所述的塑胶制品的制备方法，其特征在于，该方法包括 在塑胶基材表面依次形成铜层、镍层和铬层，然后在铬层上形成陶瓷层，所 述陶瓷层为氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的一层或几层。
5、 根据权利要求4所述的方法，其中，所述铜层、镍层和铬层通过电 镀形成，所述电镀的条件使形成的铜层的厚度为5-15微米，镍层的厚度为 5-30微米，铬层的厚度为5-30微米。
6、 根据权利要求5所述的方法，其中，所述电镀铜的条件包括以导电 的塑胶基材为阴极，以铜或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述 电镀液为酸铜镀液，所述电镀的温度为5-40°C，电流密度为0.5-8A/dm2，电 镀的时间为10-30分钟；所述电镀镍的方法包括以形成有铜层的塑胶基材为 阴极，以镍或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为镍镀 液，所述电镀的温度为30-55°C，电流密度为2-10A/dm2，电镀的时间为5-15 分钟；所述电镀铬的方法包括以形成有铜层和镍层的塑胶基材为阴极，以铬 或不溶性导体为阳极，在电镀液中进行电镀，所述电镀液为铬镀液，所述电镀的温度为40-6(KC，电流密度为20-35A/dm2，电镀的时间为5-15分钟。
7、 根据权利要求4所述的方法，其中，形成所述陶瓷层的方法为真空 溅射镀法，所述真空溅射镀的条件使所述陶瓷层的厚度为0.1-2微米。
8、 根据权利要求7所述的方法，其中，所述真空溅射镀包括以惰性气 体作为工作气体，以氮气和/或乙炔作为反应气体，使作为靶材的钛与氮气和 /或乙炔反应成氮化钛和/或碳化钛并沉积在塑胶基材的铬层上形成陶瓷层， 所述真空溅射的功率为8.5-9.5千瓦，所述靶材与塑胶基材的距离为5-10厘 米，真空溅射的时间为4-10分钟。
9、 根据权利要求4所述的方法，其中，所述塑胶基材为电镀级塑胶基材。
全文摘要
一种塑胶制品，该制品包括塑胶基材，其特征在于，该制品从塑胶基材表面向外还依次包括铜层、镍层、铬层以及陶瓷层，所述陶瓷层为氮化钛层、碳化钛层和碳氮化钛层中的一层或几层。本发明制得的塑胶制品的耐磨性优良，而且塑胶制品表面形成的膜层具有优良的附着力。最终得到的塑胶制品具有陶瓷的质感，手感好。
文档编号C25D3/12GK101396890SQ20071015179
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者军 付, 张家鑫, 焱 方, 陈奇汉 申请人:比亚迪股份有限公司