一种可以直接电镀使用的树脂组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种可以直接电镀使用的树脂组合物，其包括以下各重量份含量的组分：热塑性树脂75-95份，微胶囊发泡剂2-5份，导电粉末3-20份；所述的热塑性树脂选自ABS、PC、PP、PE、PA、PBT、PET、PMMA、ASA、AES，或其合金树脂；所述的导电粉末为掺锑二氧化锡粉末。本发明的树脂组合物包含微胶囊发泡剂和导电粉末，注塑成型后会在制品中形成均匀细小的孔洞，同时制品具有一定的导电性能，可以直接在制品表面镀上金属层，从而省却了电镀环节中的粗化和沉钯工序，简化了复杂的电镀流程，提高了工作效率，降低了电镀成本，更重要的是过程中不再需要浓硫酸和重铬酸作为粗化液，大大的减少了污染，保护了环境。
【专利说明】-种可以直接电镀使用的树脂组合物
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体地说，涉及一种可以直接电镀使用的树脂 组合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 低能耗低排放是汽车发展的未来趋势，据估计，未来十年内，汽车的重量还将降低 20%以上。塑料作为最好的可选材料之一，在汽车上的应用也越来越广泛。塑料电镀制品 因为其光亮的金属外表、轻的质量而在汽车散热格栅、车身防擦条、门拉手、仪表装饰框等 汽车部件中得到广泛的应用。但化学电镀需要经过粗化、敏化、活化、解胶、镀化学镍、镀铜、 镀镍、镀铬等复杂工序才能达到良好的电镀表面效果。这么多工序中，只有后三道才是真正 镀上金属的工序，前面所有工序的目的有两个，一个是为了在制件表面形成微孔，作为电镀 层的锚坑，提高镀层结合力，一个是为了在制件表面镀上薄薄的金属层，提供后续电镀的导 电能力。电镀工序复杂，效率低下，尤其是第一步的粗化，过程中所使用的粗化液是浓硫酸 /重铬酸的混合溶液，严重污染环境。
[0003] 日立麦克赛尔与京都大学提出把钯（Pd)催化剂微分散到聚酰胺（PA)树脂基体 中，射出成型后实施自主开发的前处理工序，便可实现高密着性的镍（Ni)磷（P)镀。这种方 法无需铬酸前处理，但需要用特殊的前处理工序，无法在现有的电镀生产线直接使用，且金 属电镀层缺少了表面锚坑的嵌着力，其电镀件的表面镀层结合力较低，容易出现镀层鼓泡、 剥离等问题。
[0004] 中国专利CN102367328B提出一种用偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酸二异丙酯、N，N-二 亚硝基五次甲基四胺作为发泡剂的电镀用微孔发泡的PC/ABS合金材料，在材料中形成微 孔，用于电镀可以省却粗化工序，简化电镀工艺。但这种方法所得合金材料没有导电性能， 无法继续简化敏化、活化、解胶、镀化学镍等工序。同时，这种方法使用的发泡剂为反应型发 泡剂，发泡的程度和大小受发泡剂反应快慢的影响较大，微孔很难控制。
[0005] 综上所述，亟需一种既可以在制品中形成均匀细小的微孔来作为金属电镀层的锚 坑，同时还具有一定的导电性能，可以省却粗化、敏化、活化、解胶、镀化学镍等工序的树脂 组合物，但是目前关于这类树脂材料还未见报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种可以直接电镀使用的树脂组合 物。
[0007] 本发明再一的目的是，提供所述的树脂组合物的制备方法。
[0008] 为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是： 一种可以直接电镀使用的树脂组合物，所述的树脂组合物包括以下组分及重量份含 量： 组分 重量份数 热塑性树脂 75-95， 微胶囊发泡剂 2-5， 导电粉末 3-20; 所述的热塑性树脂选自ABS、PC、PP、PE、PA、PBT、PET、PMMA、ASA、AES，或其合金树脂； 所述的导电粉末为掺锑二氧化锡粉末。
[0009] 优选地，所述的微胶囊发泡剂为超微粒子热膨胀性热塑性微胶囊，粒径为 5-50 μ m，壳体为2-15 μ m壁厚的热塑性树脂，内核是压缩气体。
[0010] 优选地，所述的壳体选自1，1-二氯乙烯系共聚物、丙烯腈系共聚物或丙烯酸系共 聚物，所述的内核选自异丁烷或异戊烷。
[0011] 优选地，所述的丙烯腈系共聚物是苯乙烯-丙烯腈共聚物。
[0012] 优选地，所述的丙烯酸系共聚物是苯乙烯-丙烯酸共聚物。
[0013] 优选地，所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为1-10 Ω · cm，粒径10-50nm，比表面积 50-100m2/g，pH 值为 2-4。
[0014] 为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是： 如上所述的树脂组合物的制备方法，包括以下步骤： a) 将所述的热塑性树脂、微胶囊发泡剂、导电粉末加入混合搅拌机中进行混合； b) 将步骤a)得到的混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机 筒温度为200?280°C，注塑机的机筒温度为230?280°C。
[0015] 优选地，所述的微胶囊发泡剂为超微粒子热膨胀性热塑性微胶囊，粒径为 5-50 μ m，壳体为2-15 μ m壁厚的热塑性树脂，内核是压缩气体。
[0016] 优选地，所述的导电粉末是掺锑二氧化锡粉末，电阻为1-10 Ω · cm，粒径10-50nm， 比表面积50-100m2/g，pH值为2-4。
[0017] 本发明优点在于： 本发明的树脂材料包含微胶囊发泡剂和导电粉末，具体地，使用了粒径5-50 μ m、壳体 壁厚2-15 μ m的微胶囊发泡剂，和电阻为1-10 Ω ·_、粒径10-50nm、比表面积50-100m2/g、 pH值为2-4的掺锑二氧化锡粉末，使得注塑成型后在制品中形成均匀细小的孔洞，同时制 品具有一定的导电性能，可以直接在制品表面镀上金属层，从而省却了电镀环节中的粗化、 敏化、活化、解胶、镀化学镍等工序，能直接进入镀铜、镀镍、镀铬这最后的三道电镀，简化了 复杂的电镀流程，提高了工作效率，降低了电镀成本，更重要的是过程中不再需要浓硫酸和 重铬酸作为粗化液，大大的减少了污染，保护了环境。另外，由微胶囊发泡剂在制件内部形 成的微小孔洞还可以降低制件的密度，并具有增强增韧作用。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明提供的【具体实施方式】作详细说明。
[0019] 本文中，所述的微胶囊发泡剂是由热塑性树脂所形成的外壳和内包的压缩气体组 成，具体所用的微胶囊发泡剂的热塑性外壳是1，1-二氯乙烯系共聚物、丙烯腈系共聚物或 丙烯酸系共聚物，内包压缩气体是异丁烷或异戊烷，粒径为5-50 μ m，壳体壁厚为2-15 μ m。 具体所用的导电粉末为掺锑二氧化锡粉末（Antimony Doped Tin Oxide，简称ΑΤ0)，电阻为 1-10 Ω · cm，粒径为10-50nm，比表面积50-100m2/g，pH值为2-4,掺锑二氧化锡粉末外观为 蓝色粉体，具有耐高温、耐腐蚀、分散性好等特点。
[0020] 实施例1本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(一） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂ABS :95Kg， 微胶囊发泡剂：2Kg， 掺锑二氧化锡粉末：3Kg。
[0021] 所述的微胶囊发泡剂粒径30 μ m，壳体壁厚为7 μ m，壳体为1，1-二氯乙烯系共聚 物，内核为异丁烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为6 Ω · cm，粒径20nm，pH值为3。
[0022] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 200?250°C，注塑机的机筒温度为250?270°C。
[0023] 实施例2本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(二） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PC:75Kg， 微胶囊发泡剂：5Kg， 掺锑二氧化锡粉末：20Kg。
[0024] 所述的微胶囊发泡剂粒径50 μ m，壳体壁厚为15 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为1 Ω · cm，粒径10nm，pH值为4。
[0025] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?250°C，注塑机的机筒温度为230?260°C。
[0026] 实施例3本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(三） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PA :85Kg， 微胶囊发泡剂：3Kg， 掺锑二氧化锡粉末：12Kg。
[0027] 所述的微胶囊发泡剂粒径5 μ m，壳体壁厚为2 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯酸共聚物， 内核为异戊烧；所述的掺铺二氧化锡粉末电阻为?ο Ω · cm,粒径50nm, pH值为2。
[0028] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?250°C，注塑机的机筒温度为230?260°C。
[0029] 实施例4本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备（四） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PA/ABS :90Kg， 微胶囊发泡剂：2Kg， 掺锑二氧化锡粉末：8Kg。
[0030] 所述的微胶囊发泡剂粒径20 μ m，壳体壁厚为5 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为8 Ω · cm，粒径30nm，pH值为2。
[0031] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂PA、热塑性树脂ABS加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟； (2) 将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PA/ABS合金粒子； (3) 将PA/ABS合金粒子、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混 合，时间为5分钟； (4) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?280°C，注塑机的机筒温度为240?260°C。
[0032] 实施例5本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(五） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PC/ABS :80Kg， 微胶囊发泡剂：4Kg， 掺锑二氧化锡粉末：16Kg。
[0033] 所述的微胶囊发泡剂粒径50 μ m，壳体壁厚为15 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为1 Ω · cm，粒径10nm，pH值为4。
[0034] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂PC、热塑性树脂ABS加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟； (2) 将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PC/ABS合金粒子； (3) 将PC/ABS合金粒子、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混 合，时间为5分钟； (4) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?280°C，注塑机的机筒温度为240?280°C。
[0035] 实施例6本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(六） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PP/PE :80Kg， 微胶囊发泡剂：4Kg， 掺锑二氧化锡粉末：16Kg。
[0036] 所述的微胶囊发泡剂粒径50 μ m，壳体壁厚为15 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为1 Ω · cm，粒径10nm，pH值为4。
[0037] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂PP、热塑性树脂PE加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟； (2) 将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PP/PE合金粒子； (3) 将PP/PE合金粒子、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混 合，时间为5分钟； (4) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?280°C，注塑机的机筒温度为240?260°C。
[0038] 实施例7本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(七） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PBT/PET :90Kg， 微胶囊发泡剂：2Kg， 掺锑二氧化锡粉末：8Kg。
[0039] 所述的微胶囊发泡剂粒径20 μ m，壳体壁厚为5 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为8 Ω · cm，粒径30nm，pH值为2。
[0040] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂PBT、热塑性树脂PET加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟； (2) 将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PBT/PET合金粒子； (3) 将PBT/PET合金粒子、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混 合，时间为5分钟； (4) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?280°C，注塑机的机筒温度为240?260°C。
[0041] 实施例8本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(八） 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PMMA/ASA :95Kg， 微胶囊发泡剂：2Kg， 掺锑二氧化锡粉末：3Kg。
[0042] 所述的微胶囊发泡剂粒径30 μ m，壳体壁厚为7 μ m，壳体为1，1-二氯乙烯系共聚 物，内核为异丁烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为6 Ω · cm，粒径20nm，pH值为3。
[0043] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂PMMA、热塑性树脂ASA加入混合搅拌机中进行混合，时间为5分钟； (2) 将混合物通过双螺杆挤出机共混造粒，制得PMMA/ASA合金粒子； (3) 将PMMA/ASA合金粒子、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行 混合，时间为5分钟； (4) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?280°C，注塑机的机筒温度为240?260°C。
[0044] 实施例9本发明可以直接电镀使用的树脂材料的制备(九） 各组分及各组分的重量比例为： 热塑性树脂AES :95Kg， 微胶囊发泡剂：2Kg， 掺锑二氧化锡粉末：3Kg。
[0045] 所述的微胶囊发泡剂粒径30 μ m，壳体壁厚为7 μ m，壳体为1，1-二氯乙烯系共聚 物，内核为异丁烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为6 Ω · cm，粒径20nm，pH值为3。
[0046] 制备方法如下： (1)将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2)将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 200?250°C，注塑机的机筒温度为250?270°C。
[0047] 对比例1 各组分及各组分的重量为： 热塑性树脂PC:75Kg， 微胶囊发泡剂：5Kg， 掺锑二氧化锡粉末：20Kg。
[0048] 所述的微胶囊发泡剂粒径50 μ m，壳体壁厚为15 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯腈共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为〇. 8 Ω · cm，粒径l〇nm，pH值为4。
[0049] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?250°C，注塑机的机筒温度为230?260°C。
[0050] 对比例2 各组分及各组分的重量比例为： 热塑性树脂PA :85Kg， 微胶囊发泡剂：3Kg， 掺锑二氧化锡粉末：12Kg。
[0051] 所述的微胶囊发泡剂粒径5 μ m，壳体壁厚为2 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯酸共聚物， 内核为异戊烧；所述的掺铺二氧化锡粉末电阻为?ο Ω · cm,粒径55nm, pH值为2。
[0052] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?250°C，注塑机的机筒温度为230?260°C。
[0053] 对比例3 各组分及各组分的重量比例为： 热塑性树脂PA :85Kg， 微胶囊发泡剂：3Kg， 掺锑二氧化锡粉末：12Kg。
[0054] 所述的微胶囊发泡剂粒径4 μ m，壳体壁厚为1. 7 μ m，壳体为苯乙烯-丙烯酸共聚 物，内核为异戊烷；所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为?ο Ω · cm，粒径50nm，pH值为2。
[0055] 制备方法如下： (1) 将热塑性树脂、微胶囊发泡剂、掺锑二氧化锡粉末加入混合搅拌机中进行混合，时 间为5分钟； (2) 将混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机筒温度为 220?250°C，注塑机的机筒温度为230?260°C。
[0056] 实施例10性能测试
【权利要求】
1. 一种可以直接电镀使用的树脂组合物，其特征在于，所述的树脂组合物包括以下组 分及重量份含量： 组分 重量份数 热塑性树脂 75-95， 微胶囊发泡剂 2-5， 导电粉末 3-20; 所述的热塑性树脂选自ABS、PC、PP、PE、PA、PBT、PET、PMMA、ASA、AES，或其合金树脂； 所述的导电粉末为掺锑二氧化锡粉末。
2. 根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述的微胶囊发泡剂粒径为 5-50 μ m，壳体为2-15 μ m壁厚的热塑性树脂，内核是压缩气体。
3. 根据权利要求2所述的树脂组合物，其特征在于，所述的壳体选自1，1_二氯乙烯系 共聚物、丙烯腈系共聚物或丙烯酸系共聚物，所述的内核选自异丁烷或异戊烷。
4. 根据权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于，所述的丙烯腈系共聚物是苯乙 烯-丙烯腈共聚物。
5. 根据权利要求3所述的树脂组合物，其特征在于，所述的丙烯酸系共聚物是苯乙 烯-丙烯酸共聚物。
6. 根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述的掺锑二氧化锡粉末电阻为 1-10 Ω · cm，粒径 10-50nm，比表面积 50-100m2/g，pH 值为 2-4。
7. 权利要求1所述的树脂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： a) 将所述的热塑性树脂、微胶囊发泡剂、导电粉末加入混合搅拌机中进行混合； b) 将步骤a)得到的混合物通过注塑机，制得可直接电镀使用的树脂材料，挤出机的机 筒温度为200?280°C，注塑机的机筒温度为230?280°C。
8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的微胶囊发泡剂粒径为 5-50 μ m，壳体为2-15 μ m壁厚的热塑性树脂，内核是压缩气体。
9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的导电粉末是掺锑二氧化锡粉 末，电阻为1-10 Ω · cm，粒径10-50nm，比表面积50-100m2/g，pH值为2-4。
【文档编号】C08K3/22GK104086941SQ201410328788
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】邱卫美, 周霆, 罗明华, 辛敏琦 申请人:上海锦湖日丽塑料有限公司