本发明属于镀铬塑料制备技术领域,具体涉及一种无毒镀铬塑料的制备方法。
背景技术:
镀铬塑料质量好,表面光洁度与金属制品相似,同时还有重量轻、易加工和用途广的特性,因此镀铬塑料广泛应用于汽车工业、工业生产和日常生活产品中,在镀铬塑料加工过程中,需要使用六价铬对塑料部件表面进行预处理,以增加铬与塑料的粘结度,但是六价铬材料属于危险的化学物质,对人体具有强烈的致癌作用,因此,如何找到六价铬材料的替代品,以实现镀铬塑料的应用,是现在急需研究的课题。
技术实现要素:
本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种无毒镀铬塑料的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:一种无毒镀铬塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)对塑料基材表面进行清理,在其表面镀厚度为0.35-0.45μm的化学镍层,然后在其表面喷涂厚度为6-8μm的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性马来化桐油,涂层用紫外光照射固化;
(2)将上述处理后的塑料基材采用中频孪生靶磁控溅射方法,在涂层表面镀覆厚度为4-6nm的钛氧化合物底镀层,然后采用阴极电弧离子和离子轰击方法,将塑料基材放置在阴极电弧离子镀膜机内,在钛氧化物底镀层表面镀覆厚度为600-800nm的金属铬镀层;
(3)在中频磁控溅射镀膜机内,在金属铬镀层表面镀覆厚度为10-12nm的钛氧化合物面层镀层,检验合格后包装即可。
作为对上述方案的进一步改进,所述镀铬塑料由内到外依次包括塑料基材、化学镍层、涂层、钛氧化合物底镀层、金属铬镀层合钛氧化合物面镀层。
作为对上述方案的进一步改进,所述金属铬镀层的镀制条件为:抽空至真空度为6×10-3Pa,然后充入氩气至真空度为1.5×10-1Pa,靶电源电流为72A,镀膜5分钟后,关闭氩气,在真空条件下轰击镀铬1分钟,即得。
作为对上述方案的进一步改进,所述金属铬镀层的镀制时铬的沉积速率为200-800nm/s。
作为对上述方案的进一步改进,所述塑料基材为ABS塑料或PC+ABS塑料。
本发明相比现有技术具有以下优点:本发明中通过在镀制化学镍层,使甲基丙烯酸缩水甘油酯改性马来化桐油能够与塑料基材紧密结合,可以在降低涂料厚度的情况下可以使无毒镀铬代替传统有毒镀铬,在清洁生产的同时,减少了铜、镍的使用量,钛氧化合物底镀层增加金属铬镀层的附着性,同时能保护涂料层在电子轰击过程中不会出现裂纹,保证镀铬塑料的完整性,配合钛氧化合物面层,提高塑料制品的耐磨性和耐腐蚀性,对金属铬镀层起到良好的保护作用,而且化学稳定性和物理性能均得到了提高,采用该制备方法成品率达到99.8%,适于作为装饰和防护用途。
具体实施方式
实施例1
一种无毒镀铬塑料的制备方法,包括以下步骤:
(1)对塑料基材表面进行清理,在其表面镀厚度为0.35-0.45μm的化学镍层,然后在其表面喷涂厚度为6-8μm的甲基丙烯酸缩水甘油酯改性马来化桐油,涂层用紫外光照射固化;
(2)将上述处理后的塑料基材采用中频孪生靶磁控溅射方法,在涂层表面镀覆厚度为4-6nm的钛氧化合物底镀层,然后采用阴极电弧离子和离子轰击方法,将塑料基材放置在阴极电弧离子镀膜机内,在钛氧化物底镀层表面镀覆厚度为600-800nm的金属铬镀层;
(3)在中频磁控溅射镀膜机内,在金属铬镀层表面镀覆厚度为10-12nm的钛氧化合物面层镀层,检验合格后包装即可。
其中,所述镀铬塑料由内到外依次包括塑料基材、化学镍层、涂层、钛氧化合物底镀层、金属铬镀层合钛氧化合物面镀层。
其中,所述金属铬镀层的镀制条件为:抽空至真空度为6×10-3Pa,然后充入氩气至真空度为1.5×10-1Pa,靶电源电流为72A,镀膜5分钟后,关闭氩气,在真空条件下轰击镀铬1分钟,即得。
其中,所述金属铬镀层的镀制时铬的沉积速率为200-800nm/s。
其中,所述塑料基材为ABS塑料。
实施例2
所述塑料基材为PC+ABS塑料,其余内容与实施例1相同。
对该实施例所制得的制品进行性能检测,得出以下结果:
(1)色泽:白亮,以传统电镀铬塑料作为对照组鉴定;
(2)铅笔硬度:最低1.4H,最高2.2H,平均1.9H;
(3)附着力(百格):100%;
(4)cass实验:96小时后取出制品,观察其表面无明显变化。
由检测结果可知该镀铬塑料镀层性能良好。