一种聚乙烯塑料电镀工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚乙烯塑料电镀工艺，包括如下步骤：1)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；2)使用活化剂进行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的塑料冲切出所需规格的成品，所述活化剂包含水、水溶性钌盐、盐酸、硼酸和偏磷酸钠；3)在塑料注射机上通入超临界流体，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；对所述塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成金属镀层。本发明不仅提高了工件与后续镀层的结合力，镀层不存在起泡现象，且带有镀层的制品的可焊性好。
【专利说明】
一种聚乙烯塑料电镀工艺
技术领域
[0001]本发明涉及电镀领域，具体地说，特别涉及到一种聚乙烯塑料电镀工艺。
【背景技术】
[0002]电镀(Electroplating)就是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，是利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止金属氧化(如锈蚀)，提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。
[0003]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一一活化。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。
[0004]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、鼓泡和脱皮等现象。
[0005]CN 104451803 A公开了一种塑料电镀工艺，包括如下步骤:(I)将塑料粉末、粘合剂、促进剂和成核剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；(2)使用汽油进行浸泡2-3小时，取出后使用去油剂进行去油清洗，然后将清洗后的橡胶冲切出所需规格的成品；(3)在塑料注射机上通入超临界流体，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品，对所述塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成金属镀层。得到的工件与镀层的结合力较高，但是，仍然存在起泡现象，而且，电镀后的塑料制品的可焊性很差，在实际应用中受到很大的限制。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种塑料电镀工艺，以解决上述问题。
[0007]本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:
[0008]—种聚乙烯塑料电镀工艺，包括如下步骤:
[0009]I)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；
[0010]2)使用活化剂进行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的塑料冲切出所需规格的坯料，所述活化剂包含水、水溶性钌盐、盐酸、硼酸和偏磷酸钠；
[0011]3)在塑料注射机上通入超临界流体，并通过定量控制所述超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；对所述塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成金属链层。
[0012]本发明通过采用包含水、水溶性钌盐、盐酸、硼酸和偏磷酸钠的混合溶液作为活化剂对压延成型的聚乙烯塑料进行活化，可以改善后续在塑料表面电镀得到的镀层的结合力，而且，得到的电镀后的制品的可焊性很好。
[0013]以下作为本发明优选的技术方案，但不作为对本发明提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本发明的技术目的和有益效果。
[0014]优选地，所述活化剂中，以水的量为100份计，所述水溶性钌盐的用量为0.05-0.2份，例如可为0.05份、0.08份、0.1份、0.15份或0.2份，所述盐酸的用量优选为0.5_1份，例如可为0.5份、0.6份、0.8份或I份等，所述硼酸的用量优选为20-25份，例如可为20份、22份、23份、24份或25份等，所述偏磷酸钠的用量优选为1-3份，例如可为I份、1.5份、2份或3份等。
[0015]作为优选的技术方案，所述活化剂中，以水的量为100份计，所述水溶性钌盐的用量为0.1份，所述盐酸的用量为I份，所述硼酸的用量为22份，所述偏磷酸钠的用量为2份。
[0016]优选地，所述可溶性钌盐为三氯化钌。
[0017]优选地，步骤(2)所述浸泡的温度为40-65 °C，例如可为45 °C、50 °C、52 °C、55 °C、60°(:或65°(:等，优选为45°(:。
[0018]优选地，步骤(2)所述浸泡的时间为30-1 OOmin，例如可为30111；[11、40111；[11、50111；[11、60111；[11、70111；[11、80111；[11或100111；[11等，优选为60111；[11。
[0019]作为优选的技术方案，所述电镀工艺中使用的电解液含有水、可溶性镍盐、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金属盐和稀土金属络合剂。通过调节电解液的组成以及上述活化剂的组成，可以改善后续电镀得到的镀层的结合力。
[0020]优选地，所述电解液中，以水的量为100份计，所述可溶性镍盐的用量优选为30-40份，例如可为30份、32份、34份、36份或40份等，所述硼酸的用量优选为3-4份，例如可为3份、3.3份、3.5份或4份等，所述次磷酸的用量优选为3-6份，例如可为3份、4份、5.5份或6份等，所述可溶性稀土金属盐的用量优选为0.05-0.1份，例如可为0.05份、0.06份、0.08份或0.1份等，所述稀土金属络合剂的用量优选为0.05-0.5份，例如可为0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。
[0021 ]优选地，可溶性镍盐选自氯化镍、硝酸镍或硫酸镍中的任意一种或至少两种的混合物。
[0022]优选地，可溶性稀土金属盐选自氯化镧、氯化铈、氯化钆和氯化镱中的任意一种或至少两种的混合物。
[0023]优选地，所述稀土金属络合剂选自苹果酸和/或柠檬酸。
[0024]作为优选的技术方案，所述粘合剂由以下重量份的各组分组成:醋酸乙烯树脂SO-SO 份、硬脂酸 5-7 份、三氯甲烷 1-3 份、四氯化碳 0.5-1 份、氯化钙0.05-0.5 份、二甲苯 0.5-1份、聚丙烯酸甲酯1-3份、线性低密度聚乙烯8份。本发明采用特定组分的粘合剂，配合活化剂和电解液的使用，可以共同改善电镀得到的镀层的结合力以及得到的表面镀有镀层的聚乙稀塑料制品的可焊性。
[0025]优选地，所述粘合剂由以下重量份的各组分组成:醋酸乙烯树脂30份、硬脂酸6份、三氯甲烷I份、四氯化碳0.8份、氯化钙0.5份、二甲苯0.5份、聚丙烯酸甲酯1.5份、线性低密度聚乙烯8份。
[0026]优选地，所述促进剂选自咪唑类化合物，优选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-^烷基咪唑中的任意一种或者至少两种的混合物。
[0027]优选地，所述增塑剂选自偏苯三酸三辛酯和/或偏苯三酸三甘油酯。
[0028]作为本发明的优选的技术方案，步骤3)所述电镀工艺中的电镀温度为55_60°C，例如可为55°(:、58°(:、59°(:或60°(:等。
[0029]优选地，步骤(3)所述电镀工艺中的阴极电流密度为3-5A/dm2，例如可为3A/dm2、
3.5A/dm2、4A/dm2 或 5A/dm2 等。
[0030]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0031]本发明通过采用包含水、水溶性钌盐、盐酸、硼酸和偏磷酸钠的混合溶液作为活化剂对压延成型的聚乙烯塑料进行活化，采用包含水、可溶性镍盐、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金属盐和稀土金属络合剂的混合溶液作为电解液进行电解，可以改善后续在塑料表面电镀得到的镀层的结合力，而且，得到的电镀后的制品的可焊性很好，具有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0032]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0033]实施例1
[0034]一种聚乙烯塑料电镀工艺，包括如下步骤:
[0035]I)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；
[0036]2)使用活化剂在45 0C进行浸泡30min，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的塑料冲切出所需规格的成品，所述活化剂包含100份的水、0.05份钌盐、0.5份盐酸、25份硼酸、3份偏磷酸钠；
[0037]3)在塑料注射机上通入超临界流体，并通过有序定量控制超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；
[0038]塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成具有倒扣结构的金属镀层，从而获得镀层与塑料结合力强的具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品，其中，电镀的温度为55 °C，电镀的阴极电流密度为5A/dm2，过程中使用的电解液含有100份水、30份可溶性镍盐、4份硼酸和6份次磷酸。
[0039]经检测，本实施例得到的带有镀层的制品的镀层不存在起泡现象，且电镀后得到的制品的可焊性很好。
[0040]实施例2
[0041 ] 一种聚乙烯塑料电镀工艺，包括如下步骤:
[0042]I)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；
[0043]2)使用活化剂在6 5 °C进行浸泡1 Om i η，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的塑料冲切出所需规格的成品，所述活化剂包含100份的水、0.2份钌盐、I份盐酸、20份硼酸、I份偏磷酸钠；
[0044]3)在塑料注射机上通入超临界流体，并通过有序定量控制超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；
[0045]塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成具有倒扣结构的金属镀层，从而获得镀层与塑料结合力强的具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品，其中，电镀的温度为600C，电镀的阴极电流密度为3A/dm2，过程中使用的电解液含有100份水、40份可溶性镍盐、3份硼酸和3份次磷酸。
[0046]经检测，本实施例得到的带有镀层的制品的镀层不存在起泡现象，且电镀后得到的制品的可焊性很好。
[0047]实施例3
[0048]一种聚乙烯塑料电镀工艺，包括如下步骤:
[0049]I)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂按配比进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型；
[0050]2)使用活化剂在45 0C进行浸泡60min，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的塑料冲切出所需规格的成品，所述活化剂包含100份的水、0.1份钌盐、I份盐酸、22份硼酸、2份偏磷酸钠；
[0051]3)在塑料注射机上通入超临界流体，并通过有序定量控制超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；
[0052]塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成具有倒扣结构的金属镀层，从而获得镀层与塑料结合力强的具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品，其中，电镀的温度为58°C，电镀的阴极电流密度为4A/dm2，过程中使用的电解液含有100份水、35份可溶性镍盐、4份硼酸和5份次磷酸。
[0053]经检测，本实施例得到的带有镀层的制品的镀层不存在起泡现象，且电镀后得到的制品的可焊性很好。
[0054]对比例I
[0055]对比例I为CN 104451803 A的实施例1，得到的镀层存在起泡现象，且电镀后得到的制品的可焊性差。
[0056]
【申请人】声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。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。
【主权项】
1.一种塑料电镀工艺，其特征在于，包括如下步骤: 1)将聚乙烯塑料粉末、粘合剂、促进剂和增塑剂进行搅拌，然后将上述混合物放入压延机中压延成型； 2)使用活化剂进行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液进行清洗，然后将清洗后的冲切出所需规格的坯料，所述活化剂包含水、水溶性钌盐、盐酸、硼酸和偏磷酸钠； 3)在塑料注射机上通入超临界流体，并通过定量控制所述超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品;对所述塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成金属镀层。2.根据权利要求1所述的电镀工艺，其特征在于，所述活化剂中，以水的量为100份计，所述水溶性钌盐的用量为0.05-0.2份，所述盐酸的用量优选为0.5-1份，所述硼酸的用量优选为20-25份，所述偏磷酸钠的用量优选为1-3份； 优选地，所述活化剂中，以水的量为100份计，所述水溶性钌盐的用量为0.1份，所述盐酸的用量为I份，所述硼酸的用量为22份，所述偏磷酸钠的用量为2份。3.根据权利要求1或2所述的电镀工艺，其特征在于，所述可溶性钌盐为三氯化钌。4.根据权利要求1-3任一项所述的电镀工艺，其特征在于，步骤(2)所述浸泡的温度为40-65 °C，优选为 45 °C; 优选地，步骤(2)所述浸泡的时间为30-100min，优选为60min。5.根据权利要求1-4任一项所述的电镀工艺，其特征在于，所述电镀工艺中使用的电解液含有水、可溶性镍盐、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金属盐和稀土金属络合剂。6.根据权利要求1-5任一项所述的电镀工艺，其特征在于，所述电解液中，以水的量为100份计，所述可溶性镍盐的用量优选为30-40份、所述硼酸的用量优选为3-4份、所述次磷酸的用量优选为3-6份、所述可溶性稀土金属盐的用量优选为0.05-0.1份，所述稀土金属络合剂的用量优选为0.05-0.5份； 优选地，可溶性镍盐选自氯化镍、硝酸镍或硫酸镍中的任意一种或至少两种的混合物； 优选地，可溶性稀土金属盐选自氯化镧、氯化铈、氯化钆和氯化镱中的任意一种或至少两种的混合物； 优选地，所述稀土金属络合剂选自苹果酸和/或柠檬酸。7.根据权利要求1-6任一项所述的电镀工艺，其特征在于，所述粘合剂由以下重量份的各组分组成:醋酸乙烯树脂20-30份、硬脂酸5-7份、三氯甲烷1-3份、四氯化碳0.5-1份、氯化钙0.05-0.5份、二甲苯0.5-1份、聚丙烯酸甲酯1-3份、线性低密度聚乙烯8份。8.根据权利要求1-7任一项所述的电镀工艺，其特征在于，所述粘合剂由以下重量份的各组分组成:醋酸乙烯树脂30份、硬脂酸6份、三氯甲烷I份、四氯化碳0.8份、氯化钙0.5份、二甲苯0.5份、聚丙烯酸甲酯1.5份、线性低密度聚乙烯8份； 优选地，所述促进剂选自咪唑类化合物，优选自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-十一烷基咪唑中的任意一种或者至少两种的混合物； 优选地，所述增塑剂选自偏苯三酸三辛酯和/或偏苯三酸三甘油酯。9.根据权利要求1-8所述的电镀工艺，其特征在于，步骤3)所述电镀工艺中的电镀温度为 55-60 °C。10.根据权利要求1-9所述的电镀工艺，其特征在于，步骤3)所述电镀工艺中的阴极电流密度为3-5A/dm2。
【文档编号】C25D5/56GK105839159SQ201610343165
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】徐德生
【申请人】无锡市嘉邦电力管道厂