一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法与流程

本发明涉及表面金属化材料，具体为一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，人们对于制备具有特定表面图案和金属化效果的材料的需求不断增加。在制备金属化材料的过程中，图案转移技术可以用于将金属化图案从原始载体上转移到目标材料表面，以实现具有金属化图案的表面装饰或涂层。然而，现有技术在制备表面金属化材料方面存在一些问题：

2、一、传统的金属化方法通常需要多个步骤和复杂的操作流程，这增加了制备过程的复杂性和耗时性，降低了制备效率；

3、二、金属化图案在载体上的附着力和耐久性有时无法满足实际需求，容易出现脱落或损坏的情况；

4、三、现有技术的操作流程复杂，制备过程复杂且设备要求较高，增加了生产成本和技术门槛。

5、因此，我们提出一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法，包括如下步骤：

4、步骤s1：在版件的表面电镀金属材料，形成金属化图案；在金属化图案的表面涂布水性聚氨酯乳液；

5、步骤s2：将载体覆盖在水性聚氨酯乳液的表面，静置，吸收水性聚氨酯乳液中的水分；

6、步骤s3：将水性聚氨酯乳液固化，形成固化树脂层，与载体、金属化图案结合，而后将版件移除，金属化图案附着于固化树脂层表面，得到表面金属化图案。

7、进一步的，所述步骤s1中的版件为铝箔。

8、进一步的，所述步骤s1中金属材料为铜、镍、铬中的一种。

9、进一步的，所述步骤s1中电镀工艺条件为：温度20-50℃，电流密度0.05-0.15a/cm2，时间10-30min，电镀液的配方为：硫酸镍200-220g/l，氯化镍50-60g/l，硼酸40-50g/l，十二烷基硫酸钠0.1-1.0g/l。

10、进一步的，所述步骤s1中涂布厚度为0.1-0.3mm。

11、进一步的，所述步骤s1中水性聚氨酯乳液的制备方法如下：

12、步骤(1)：在氮气保护下，将4-羟基-3-甲氧基苄醇和4-二甲基氨基吡啶混合均匀，加入甲基丙烯酸酐混合均匀，升温至40-50℃，反应22-24h，冷却至室温，经萃取、洗涤、干燥后，制得含双键化合物；将含双键化合物和l-半胱氨酸、光引发剂混合均匀，经紫外光照射后，制得改性多元醇；

13、步骤(2)：将改性多元醇在110-120℃下真空脱水2-3h，降温至70-80℃，在氮气保护下，加入二苯基甲烷二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡混合均匀，反应3-4h，再加入2，2-二羟甲基丁酸混合均匀，继续反应2-3h，制得预聚体；

14、步骤(3)：将预聚体降温至30-40℃，滴加丙酮和改性纳米二氧化硅的混合溶液，1-2h滴完，反应2-3h，再加入三乙胺调节体系ph＝6-7，加入去离子水进行乳化，制得水性聚氨酯乳液。

15、在上述技术方案中，通过4-羟基-3-甲氧基苄醇与甲基丙烯酸酐发生酯化反应，将4-羟基-3-甲氧基苄醇的两个羟基转变为活性碳碳双键，制得含双键化合物；通过含双键化合物与l-半胱氨酸发生巯基-烯点击反应，引入氨基和羟基，制得改性多元醇；以改性多元醇为原料，与二苯基甲烷二异氰酸酯、2，2-二羟甲基丁酸发生反应，制得预聚体，将含有氨基的改性纳米二氧化硅作为扩链剂，引入聚氨酯链段中，共同制备了水性聚氨酯乳液，提高了乳液的耐水性能和力学性能，可以确保在固化后，树脂层与载体和图案能够牢固地结合在一起，以防止固化后的树脂层与载体分离或失去附着性。

16、进一步的，所述步骤(1)中4-二甲基氨基吡啶的质量为甲基丙烯酸酐质量的3-5％。

17、进一步的，所述步骤(1)中甲基丙烯酸酐的质量为4-羟基-3-甲氧基苄醇质量的2.0-2.5倍。

18、进一步的，所述步骤(1)中含双键化合物和l-半胱氨酸的质量比为1：(1-2)。

19、进一步的，所述步骤(1)中光引发剂的质量为l-半胱氨酸质量的1-3％。

20、进一步的，所述步骤(1)中光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。

21、进一步的，所述步骤(1)中紫外光照射的工艺条件为：经360-400nm紫外线照射30-50min，辐照强度20-25mw/cm2。

22、进一步的，所述步骤(2)中二苯基甲烷二异氰酸酯的质量为改性多元醇质量的1.5-2.0倍。

23、进一步的，所述步骤(2)中二月桂酸二丁基锡的质量为二苯基甲烷二异氰酸酯质量的0.4-0.6％。

24、进一步的，所述步骤(2)中2，2-二羟甲基丁酸的质量为二苯基甲烷二异氰酸酯质量的10-12％。

25、进一步的，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅和丙酮的质量比为1：(10-12)，改性纳米二氧化硅的质量为预聚体质量的1-3％。

26、进一步的，所述步骤(3)中改性纳米二氧化硅的制备方法如下：

27、将纳米二氧化硅分散在甲苯中，在40-50℃下超声振荡20-40min，滴加异丙氧基三(乙二胺基-n-乙氧基)钛酸酯，30-60min滴完，超声振荡30-50min，升温至70-80℃，反应4-6h，冷却至室温，经离心、过滤、干燥后，制得改性纳米二氧化硅。

28、在上述技术方案中，通过异丙氧基三(乙二胺基-n-乙氧基)钛酸酯对纳米二氧化硅进行改性，制得表面上带有氨基长链的改性纳米二氧化硅。

29、进一步的，所述纳米二氧化硅和甲苯的质量比为1：(10-12)。

30、进一步的，所述异丙氧基三(乙二胺基-n-乙氧基)钛酸酯的质量为纳米二氧化硅质量的4-6倍。

31、进一步的，所述步骤(3)中去离子水为预聚体质量的2-3倍。

32、进一步的，所述步骤(3)中乳化工艺条件为：在1000-2000r/min的转速下，乳化10-20min。

33、进一步的，所述步骤s2中载体为纸张、布料、木材、塑料膜、皮革、石材、混凝土、橡胶中的一种。

34、进一步的，所述步骤s2中静置时间为5-10h。

35、进一步的，所述步骤s3中固化工艺条件为：温度50-80℃，时间5-15h。

36、进一步的，所述步骤s3中，移除的版件再次电镀，进行重复使用。

37、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

38、1.本发明的一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法，通过电镀和固化树脂层的结合，确保金属化图案在载体上具有较好的附着力和耐久性，不易脱落或损坏；通过将透气性吸湿材料(即载体)覆盖在水性聚氨酯乳液上，以吸收水分，并通过固化工艺，使吸收的水分被蒸发，形成固化树脂层，使固化树脂层与载体和金属化图案稳固结合，确保金属化图案牢固地附着在载体上，不易剥离；将该版件从中移除，由于该版件上的金属化图案的材料对于版件的附着性不佳，金属化图案将被拔附到固化树脂层上，实现载体具有金属化图案的效果。与传统的金属化技术相比，本发明的方法使用水性聚氨酯乳液作为粘结材料，操作简单且环境友好。同时，通过图案转移的方法，避免了复杂的制备过程和设备要求，制备工艺简便。

39、2.本发明的一种利用图案转移制备表面金属化材料的方法，版件上的金属化图案被拔附至固化树脂层上后，可以对该版件再次进行金属材料的电镀，从而使其得以再利用，提高了资源利用效率。