一种离子钯活化液及其制备方法和塑料表面化学镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于塑料表面化学镀领域，尤其涉及一种离子钯活化液及其制备方法和一 种塑料表面化学镀方法。
【背景技术】
[0002] 塑料基材多为非导体，要进行电镀必须先制备导电膜，常用的方法是通过化学镀 形成该导电膜。在进行化学镀前，必须对表面预处理活化从而在基材上吸附一定量的活化 中心，以便诱发随后的化学镀。活化不但决定着化学镀层的优劣，而且也决定着镀层质量的 好坏。早期使用的活化工艺多是敏化、活化两步法。即首先用氯化亚锡敏化，水解后用银氨 溶液或氯化钯溶液活化，从而在非金属表面附着上对化学镀具有催化作用的贵金属微粒。 1961年美国学者Shipley首先研制成功敏化一活化一步法，该方法得到了广泛的应用。这 是活化工艺的一个新突破。所用的活化液习惯上被称为胶体钯活化液，此活化液虽然有可 观的寿命，一般可使用3个月至半年，但总发生聚沉。所以在70年代人们又开始研制活 化一还原两步法。该活化一还原两步法使用时若能补充溶液的组分，则其寿命远比胶体钯 活化液的长，但由于技术上的难度，目前仍未被广泛应用。
[0003][0004] 该活化液虽然比较稳定，但是其存在溢镀。
【发明内容】
[0005] 本发明解决了现有技术中存在的塑料电镀用活化液活性弱和附着力较差、活化液 使用寿命短的技术问题，从而提供了一种没有溢镀的离子钯活化液及其制备方法和一种塑 料表面化学镀方法。
[0006] 本发明提供了一种钯离子钯活化液，所述离子钯活化液包括可溶性钯盐、氯化铜、 氯化物络合剂、1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶；所述离子钯活化液的pH为6-12。
[0007] 本发明还提供了所述离子钯活化液的制备方法，该方法包括制备1，10菲咯啉和 4-氰基吡啶溶液；将钯盐、氯化铜溶解于氯化物络合剂溶液中，然后加入1，10菲咯啉和 4-氰基吡啶溶液，即得到所述的离子钯活化液。本发明提供的离子钯活化液为钯铜体系，钯 和铜都能催化化学镀，在化学镀中起催化中心的作用，但钯离子和铜离子都不能附着在材 料上，起不到催化作用，只有形成一定的络合物，才能吸附在材料上，变成活化液。1，10-菲 咯啉或4-氰基吡啶都能够络合铜离子和钯离子，但是会优先络合钯，然后再络合铜。本发 明的离子钯活化液中同时含有1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶，1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶具 有协同作用，在1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶的协同作用下，可以同时保证铜离子和钯离子 的络合。在钯离子钯活化液的pH为8-11的范围内，1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶都能够同 时络合铜离子和钯离子形成的络合物，该络合物能吸附在材料上，且该络合物的大小能够 在粗化后的材料表面的凹坑紧密附着，太大跟太小都不能跟凹坑形成锁匙效应，如果络合 物太大，则不容易在粗化后的材料表面附着，容易形成漏镀；如果络合物太小，则很容易在 粗化后的材料表面附着，容易形成溢镀。
[0008] 本发明还提供了一种塑料表面化学镀的方法，包括以下步骤： 51、 将工件浸于离子钯活化液中进行活化，得到活化工件； 52、 将活化工件浸于还原剂溶液中进行还原； 53、 将还原后的工件浸入化学镀液中进行化学镀； 其中，所述离子钯活化液为本发明所述的离子钯活化液。
[0009] 本发明提供的塑料表面化学镀的方法，工艺简单。
【具体实施方式】
[0010] 为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0011] 本发明提供了一种离子钯活化液，所述离子钯活化液包括可溶性钯盐、氯化铜、氯 化物络合剂、1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶；所述离子钯活化液的pH为6-12。
[0012] 根据本发明所提供的离子钯活化液，如果化学镀是局部镀，那么pH为6-8会有部 分溢镀，如果pH为11-12会有部分漏镀，因此，如果是局部镀，优选地，所述离子钯活化液的 pH为8-11。根据本发明所提供的离子钯活化液，所述1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶的质量 比为1 :0. 5-2。1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶的质量比为1 :0. 5-2,会形成特定的络合物，配 比范围过大过小，会影响络合物的稳定性。
[0013] 根据本发明所提供的离子钯活化液，为了能有效保证离子钯活化液的活化效果， 提高钯离子在基材上的吸附量同时降低离子钯活化液中钯离子浓度，优选地，所述钯盐与 所述氯化物络合剂的摩尔比为1 :10-100。
[0014] 根据本发明所提供的离子钯活化液，所述离子钯活化液中，所述钯盐的含量为 0. 01-0. 05g/L，所述氯化铜的含量为0. 01 -lg/L，所述氯化物络合剂的含量为l-5g/L，所述 1，10-菲咯啉的含量为0. 01-1g/L，所述4-氰基吡啶的含量为0. 01-lg/L。
[0015] 根据本发明所提供的离子钯活化液，所述钯盐为氯化钯或硫酸钯，进一步优选为 氯化钯；所述氯化物络合剂包括氯化铵、氯化钠和氯化钾中的至少一种，进一步优选为氯化 铵。
[0016] 具体地，本发明的离子钯活化液中，所述可溶性钯盐用于提供钯离子，氯化铜用于 提供铜离子，氯化物络合剂提供氯离子，能络合钯离子，使钯离子稳定分散于离子钯活化液 中。1，10-菲咯啉和4-氰基吡啶与铜离子、钯离子形成络合物，并使形成的钯铜络合物迅速 并均匀地附着到工件表面，保证化学镀镀层与基材的附着力。从而保证后续形成的钯铜络 合物中铜、钯之间的结合力，使形成的钯铜络合物结构稳定，后续铜配合物形成的铜颗粒能 快速沉积于铜钯胶体上从而形成致密的导电膜。
[0017] 本发明还提供了离子钯活化液的制备方法，该方法包括制备1，10菲咯啉和4-氰 基吡啶溶液；将钯盐、氯化铜溶解于氯化物络合剂溶液中，然后加入1，10菲咯啉和4-氰基 吡啶溶液，即得到所述的离子钯活化液。本发明还提供了一种塑料表面化学镀的方法，包括 以下步骤： 51、 将工件浸于离子钯活化液中进行活化，得到活化工件； 52、 将活化工件浸于还原剂溶液中进行还原； 53、 将还原后的工件浸入化学镀液中进行化学镀； 其中，所述离子钯活化液为本发明所述的离子钯活化液。
[0018] 根据本发明所提供的方法，优选地，步骤S1中，所述离子钯活化液的温度为 15-35°C，活化的时间为l_3min。
[0019] 根据本发明所提供的方法，优选地，步骤S2中，还原剂溶液包括还原剂和pH调节 剂；所述还原剂为水合肼、硼氢化钠或次磷酸钠；所述pH调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾。所 述还原的温度为15-50°C，时间为2-4min。
[0020] 所述工件为本领域技术人员常用的各种塑料，例如可以采用丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物（ABS)基材，或者采用ABS与聚碳酸酯（PC)共混形成的塑料基材（即ABS+PC)。
[0021] 根据本发明所提供的方法，在对塑料基材表面进行活化之前，需进行预处理。所述 预处理为本领域技术人员公知的技术，一般包括除油、粗化、六价铬还原和酸洗，其工艺为 本领域技术人员所公知，此处不赘述。
[0022] 所述化学镀可根据需要来进行选择，本发明没有特殊限定。例如可以进行化学镀 铜或化学镍。
[0023] 下面通过实施例对本发明作进一步说明，实施例及对比例中所采用原料均通过 商购得到。
[0024] 实施例1 1、配制离子钯活化液： 先将溶解好1，10菲咯啉和4-氰基吡啶溶解，然后将氯化铵溶于水中配制氯化铵水溶 液，然后往氯化钠溶液中分步加入氯化钯和氯化铜，并搅拌至溶解完全，再加入溶解好1，10 菲咯啉和4-氰基吡啶，然后加入氢氧化钠调整其pH为9,即可得到离子钯活化液A1。
[0025] 其中各组分及含量为：氯化钯：0. 02g/L，氯化铜：0. 04g/L，氯化铵：lg/L， 1，10 菲咯啉：〇· 04g/L，4-氰基吡啶：0· 04g/L。
[0026] 2、化学镀 (1)基材前处理（ABS):将ABS放入除油液（NaOHlmol/L、Na2C03lmol/L、十二烷基磺 酸钠0.lm〇l/L)，50°C下浸洗8分钟，取出后用自来水清洗。
[0027] (2)将清洗后的ABS进行粗化处理(氧化铬：300g/L，98%硫酸：100g/L)中，溶液温 度为70°C，浸泡时间20分钟。取出后用自来水清洗。
[0028] (3)还原：将经过步骤（2)清洗后的ABS进行还原处理（10%草酸溶液)，溶液温度 为30°C，浸泡时间3分钟。取出后用自来水清洗。
[0029] (4)盐酸洗：将经过步骤（3)清洗后的双色塑料进行盐酸洗(浓度为30%的盐酸)， 溶液温度为30°C，浸泡时间1分钟。取出后用自来