专利名称：将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法
技术领域：
本发明涉及到非金属表面的电镀技术领域，具体是指将导电聚合物用 于非金属表面电镀的方法。
背景技术：
目前塑料、陶瓷、印刷电路板基板等非金属表面电镀的工艺复杂，一 般需要清洗、脱脂、粗化、敏化、活化、化学镀、预镀、电镀等歩骤，由 于影响最终电镀效果的因素较多，因而工艺控制难度大，很难保证产品的
均一性和稳定性。日本昭55-79871专利中介绍了用碳颗粒或银、铜、镍 粉与有机粘合剂、有机溶剂混合后形成流动性悬浮液，涂覆在非金属材料 上形成导电层，然后进行电镀的方法。日本平1-301882专利中介绍了一 种在非金属表面涂覆防水涂料和导电涂料，干燥后再进行电镀的方法。中 国专利(专利号92105061. 5)中介绍了在非金属表面上预涂抗蚀防水胶， 再涂苯乙烯类聚合物、溶剂与微细铜粉的混合物，干燥后用稀酸活化，最 后进行电镀的方法。以上所述工艺存在的问题是(l)涂覆的导电层很难 与各种非金属表面都有很强的附着力，因而不可能在所有非金属表面均形 成良好的镀层；(2)不能满足特殊应用领域的要求，如要求导电层厚度较 薄、导电层宽度较窄、导电层透明，导电层表面电阻可控等。因此本申请 人经刻苦钻研后，终于发明了如下的新方案，将将导电聚合物用于非金属 表面电镀的方法。
发明内容
本发明的目的是针对上述技术中的不足，提供一种能够在绝大多数非 金属表面上电镀出可控镀层的方法，且该方法操作简单，适合于规模化生 产，非金属表面电镀为在印刷电路基板、塑料、陶瓷、石膏、泥陶、水泥、 砖瓦、石头、人造石、动物、植物等各种非金属制品上电镀。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是
一种将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶干透后制品浸渍单体与溶剂的混合物，制品浸渍完单体和 溶剂的混合物后进行干燥，干燥后制品浸渍引发剂与溶剂的混合物，制品 浸渍引发剂与溶剂的混合物之后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物 上电镀金属。
在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍单体、引发剂、溶剂三者的 混合物，然后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物上电镀金属。
在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍导电聚合物与溶剂的混合 物，然后干燥生成导电聚合物，之后在导电聚合物上电镀金属。
所述定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物。
所述单体为生成H电子共轭型导电高分子的基本单元，为乙炔、吡咯、 噻吩、呋喃、苯、苯乙烯、苯胺中的一种或多种，或者是它们的衍生物。
所述的溶剂为挥发性溶剂，为甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰中的 一种或多种，所述的引发剂为具有氧化活性的物质，为过硫酸铵、碘酸钾、 高氯酸铁、氯化铁、对甲苯磺酸铁中的一种或多种，引发剂与溶剂的质量
百分比为10%-90%，浸渍时间为l秒-l小时，浸渍方式为减压浸渍。
所述单体与溶剂的体积比为1:1-1:50，浸渍时间为1秒-1小时，浸 渍方式为常压浸渍，所述制品浸渍完单体后在0-23(TC条件下干燥，干燥 时间为5分钟-4小时，制品浸渍完引发剂后在30-18(TC条件下干燥，干 燥时间为10分钟-50小时。
所述单体与引发剂的摩尔比为1:1-1:10,所述制品浸渍完引发剂后在 30-18(TC条件下干燥，干燥时间为IO分钟-50小时。
所述导电聚合物为Ji电子共轭型导电高分子，为聚乙炔、聚吡咯、聚 噻吩、聚呋喃、聚对苯、聚苯乙烯、聚苯胺中的一种或多种及它们衍生物 的聚合物，且所述导电聚合物包含与之电荷平衡的阴离子，如聚苯乙烯磺 酸根离子、对甲苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子、高氯酸根离子、六氟 化砷离子、六氟化磷离子、四氟化硼离子等阴离子。
所述溶剂为挥发性溶剂，为甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰中的一 种或多种，所述导电聚合物与溶剂的体积比为1:1-1:30，浸渍时间为1 秒-1小时，所述制品浸渍完导电聚合物后在0-15(TC条件下干燥，干燥时 间为5分钟-5小时。
采用上述方案后，本发明采用在制品表面涂覆ABS涂料与溶剂的混合物的定型胶后及使用上述不同方法制成生成导电聚合物，最后在导电聚合 物上电镀金属，因为生成的导电聚合物与各种非金属表面都有很强的附着 力，可在所有非金属表面均形成良好的镀层，且可做到导电层厚度较薄、 导电层宽度较窄、导电层透明，导电层表面电阻可控。本发明方法操作简 单，适合于规模化生产，非金属表面电镀为在印刷电路基板、塑料、陶瓷、 石膏、泥陶、水泥、砖瓦、石头、人造石、动物、植物等各种非金属制品 上电镀。
下面结合具体实施例进一步加以说明:
具体实施例方式
本发明的技术方案是将导电聚合物用于非金属表面电镀，它按如下三 种程序均能实现，可视不同的非金属表面选择不同的程序如
图1所示 程序一
涂覆定型胶—浸渍单体和溶剂混合物~^干燥-—浸渍引发剂与 溶剂的混合物—干燥生成导电聚合物—电镀金属
首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物；定 型胶干透后制品浸渍单体与溶剂的混合物，单体为生成^电子共轭型导电 高分子的基本单元，如乙炔、吡咯、噻吩、呋喃、苯、苯乙烯，苯胺等及它 们的衍生物，溶剂为挥发性溶剂，如甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰等，
单体与溶剂的体积比为1:1-1:50，浸渍时间为1秒-1小时，浸渍方式为 常压浸渍；制品浸渍完单体后在0-23(TC条件下干燥，干燥时间为5分钟 -4小时；干燥后制品浸渍引发剂与溶剂的混合物，引发剂为具有氧化活性 的物质，如过硫酸铵、碘酸钾、高氯酸铁、氯化铁、对甲苯磺酸铁等，引 发剂与溶剂的质量百分比为10%-90%，浸渍时间为l秒-l小时，浸渍方式 为减压浸渍；制品浸渍完引发剂后在30-18(TC条件下干燥，干燥时间为 10分钟-50小时，干燥完成后将在非金属表面上均匀的生成一层导电聚合 物，可在该导电聚合物上电镀金属。 程序二
涂覆定型胶—浸渍单体、引发剂、溶剂三者的混合物—干燥生成导 电聚合物—电镀金属
首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物；定型胶干透后制品浸渍单体、引发剂、溶剂的混合物，单体为生成n电子共 轭型导电高分子的基本单元，如乙炔、吡咯、噻吩、呋喃、苯、苯乙烯、 苯胺等及它们的衍生物，引发剂为具有氧化活性的物质，如过硫酸铵、碘 酸钾、高氯酸铁、氯化铁、对甲苯磺酸铁等，溶剂为挥发性溶剂，如甲醇、
乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰等，单体与引发剂的摩尔比为1:1-1:10，引发 剂与溶剂的质量百分比为10%-90°/。，浸渍时间为1秒-1小时，浸渍方式为 减压浸渍；制品浸渍完引发剂后在30-18(TC条件下干燥，干燥时间为10 分钟-50小时，干燥完成后将在非金属表面上均匀的生成一层导电聚合物， 可在该导电聚合物上电镀金属。 程序三
涂覆定型胶—浸渍导电聚合物与溶剂的混合物—干燥—电镀
金属
首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物；定
型胶干透后制品浸渍导电聚合物与溶剂的混合物，导电聚合物为TT电子共
轭型导电高分子，如聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚呋喃、聚对苯、聚苯乙 烯、聚苯胺等及它们衍生物的聚合物，且导电聚合物包含与之电荷平衡的 阴离子，如聚苯乙烯磺酸根离子、对甲苯磺酸离子、十二垸基苯磺酸离子、 高氯酸根离子、六氟化砷离子、六氟化磷离子、四氟化硼离子等阴离子， 溶剂为挥发性溶剂，如甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰等，导电聚合物
与溶剂的体积比为1:1-1:30，浸渍时间为1秒-l小时；制品浸渍完导电 聚合物后在0-15(TC条件下干燥，干燥时间为5分钟-5小时，干燥完成后 将在非金属表面上均匀的生成一层导电聚合物，可在该导电聚合物上电镀 金属。
实施例一
以塑料表面电镀金为例详述程序一的
具体实施例方式
首先在塑料制品表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物； 定型胶干透后塑料制品浸渍3，4-乙撑二氧噻吩单体与乙醇的混合物，3， 4 乙撑二氧噻吩单体与乙醇的体积比为1:5，浸渍时间为2分钟，浸渍方式 为常压浸渍；塑料制品浸渍完3， 4乙撑二氧噻吩单体后在6(TC条件下干 燥，干燥时间为60分钟；塑料干燥后制品浸渍对甲苯磺酸铁与正丁醇的 混合物，对甲苯磺酸铁在正丁醇中的质量百分比为50%，浸渍时间为5分钟，浸渍方式为减压浸渍；塑料制品浸渍完对甲苯磺酸铁引发剂后在85 。C条件下干燥，干燥时间为4小时，干燥完成后将生有导电聚合物的塑料
浸入电镀金镀液中，并以含导电聚合物的塑料表面为阴极，以钛板为阳极 进行电镀，即可在导电聚合物表面上生成优良的金镀层。
实施例二
以陶瓷表面电镀仿金为例详述程序二的
具体实施例方式
首先在陶瓷制品表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物； 定型胶干透后陶瓷制品浸渍3，4-乙撑二氧噻吩单体，对甲苯磺酸铁引发剂， 乙醇的混合物，3，4-乙撑二氧噻吩与对甲苯磺酸铁的摩尔比为1:2. 3，引 发剂与溶剂的质量百分比为50%,浸渍时间为3分钟，浸渍方式为减压浸 渍；陶瓷制品浸渍完引发剂后在105X:条件下干燥，干燥时间为5小时， 干燥完成后将生有导电聚合物的陶瓷浸入电镀仿金镀液中，并以含导电聚 合物的陶瓷表面为阴极，以钛板为阳极进行电镀，即可在导电聚合物表面 上生成优良的仿金镀层。 实施例三
(3)以印刷电路板基板表面电镀铜为例详述程序三的
具体实施例方式
首先在印刷电路板基板表面涂覆定型胶，定型胶为ABS涂料与溶剂 的混合物；定型胶干透后印刷电路板基板浸渍聚3,4-乙撑二氧噻吩聚苯 乙烯磺酸根(PEDOT:PSS)，乙醇的混合物，聚3， 4-乙撑二氧噻吩聚苯乙烯 磺酸根(PEDOT:PSS)与乙醇的体积比为1:5，浸渍时间为1分钟；印刷电路 板基板浸渍完导电聚合物后在125。C条件下干燥，干燥时间为45分钟，干 燥完成后将生有导电聚合物的印刷电路基板浸入电镀铜镀液中，并以含导 电聚合物的印刷电路板基板表面为阴极，以钛板为阳极进行电镀，即可在 导电聚合物表面上生成优良的铜镀层。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对发明的限制，有关技术领域 的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变 换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各 权利要求限定。
权利要求
1、一种将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶干透后制品浸渍单体与溶剂的混合物，制品浸渍完单体与溶剂的混合物后进行干燥，干燥后制品浸渍引发剂与溶剂的混合物，制品浸渍引发剂与溶剂的混合物之后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物上电镀金属。
2、 如权利要求1所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法， 其特征在于在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍单体、引发剂、溶 剂三者的混合物，然后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物上电镀金 属。
3、 如权利要求1所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍导电聚合物与溶剂 的混合物，然后干燥生成导电聚合物，之后在导电聚合物上电镀金属。
4、 如权利要求1或2或3所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀 的方法，其特征在于所述定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物。
5、 如权利要求1或2所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于所述单体为能够生成M电子共轭型导电高分子的基本单元，为乙炔、吡咯、噻吩、呋喃、苯、苯乙烯、苯胺中的一种或多种，或 者是它们的衍生物。
6、 如权利要求1或2所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于所述的溶剂为挥发性溶剂，为甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰中的一种或多种，所述的引发剂为具有氧化活性的物质，为过硫 酸铵、碘酸钾、高氯酸铁、氯化铁、对甲苯磺酸铁中的一种或多种，引发剂与溶剂的质量百分比为10%-90%，浸渍时间为1秒-1小时，浸渍方式为减压浸渍。
7、 如权利要求1所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法， 其特征在于所述单体与溶剂的体积比为1:1-1:50，浸渍时间为1秒-1 小时，浸渍方式为常压浸渍，所述制品浸渍完单体后在0-23(TC条件下干 燥，干燥时间为5分钟-4小时，制品浸渍完引发剂后在30-18(TC条件下 干燥，干燥时间为10分钟-50小时。
8、 如权利要求2所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于所述单体与引发剂的摩尔比为1:1-1:10，所述制品浸渍完引 发剂后在30-18(TC条件下干燥，干燥时间为10分钟-50小时。
9、 如权利要求3所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于所述导电聚合物为n电子共轭型导电高分子，为聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚呋喃、聚对苯、聚苯乙烯、聚苯胺中的一种或多种及它 们衍生物的聚合物，且所述导电聚合物包含与之电荷平衡的阴离子，如聚 苯乙烯磺酸根离子、对甲苯磺酸离子、十二烷基苯磺酸离子、高氯酸根离 子、六氟化砷离子、六氟化磷离子、四氟化硼离子等阴离子。
10、 如权利要求3所述的将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，其特征在于所述溶剂为挥发性溶剂，为甲醇、乙醇、正丁醇、丙酮、乙氰中的一种或多种，所述导电聚合物与溶剂的体积比为1:1-1:30，浸渍时 间为1秒-1小时，所述制品浸渍完导电聚合物后在0-15(TC条件下干燥， 干燥时间为5分钟-5小时。
全文摘要
本发明公开了一种将导电聚合物用于非金属表面电镀的方法，首先在制品表面涂覆定型胶，定型胶干透后制品浸渍单体与溶剂的混合物，制品浸渍完单体与溶剂的混合物后进行干燥，干燥后制品浸渍引发剂与溶剂的混合物，制品浸渍引发剂与溶剂的混合物之后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物上电镀金属。在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍单体、引发剂、溶剂三者的混合物，然后干燥生成导电聚合物，最后在导电聚合物上电镀金属。在制品表面涂覆定型胶后，还可直接浸渍导电聚合物与溶剂的混合物，然后干燥生成导电聚合物，之后在导电聚合物上电镀金属。所述定型胶为ABS涂料与溶剂的混合物，因为涂料与各种非金属表面都有很强的附着力，电镀后可在所有非金属表面均形成良好的镀层，本发明方法操作简单，适合于规模化生产，非金属表面电镀为在印刷电路基板、塑料、陶瓷、石膏、泥陶、水泥、砖瓦、石头、人造石、动物、植物等各种非金属制品上电镀。
文档编号C25D5/54GK101532157SQ20081021745
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月14日 优先权日2008年11月14日
发明者宁连才 申请人:宁连才