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不饱和聚酯树脂的粗化工艺

放大字体  缩小字体发布日期:2012-04-17  浏览次数:797

l前言

随着时代的进步,塑料、玻璃、陶瓷等非金属材料越来越广泛地应用于航空航天、汽车、通讯设备和日常生活用品中,它们不仅能代替贵重的有色金属,还能节约机械加工工时,提高劳动效率,减轻产品质量和降低成本。但是非金属材料存在着不导电、不导热、耐磨性差、不耐污染和缺乏金属感等缺点,从而在一定程度上限制了其使用范围:若能在其表面沉积一层金属,就能大大提高它们的使用性能、扩大其应用范围。故自20世纪60年代以来,人们对在非金属材料上沉积金属层的技术和工艺进行了深入地研究,并取得了迅速的发展。但是在不饱和聚酯树脂材料上却一直难以得到好的金属镀层,其主要原因就是采用常规粗化方法对不饱和聚酯树脂不起作用 根据不饱和聚酯树脂耐酸不耐碱的特性,我们采用碱性化学粗化方法,通过对碱性粗化液温度、浓度和粗化时间3因素作正交试验,确定了最佳粗化工艺条件,结合ABs常规敏化、活化、化学镀铜和后续电镀工艺,得到了结合力良好的镀层。

2试验部分

2.1材料与仪器

直径30 mm、厚5 mm的不饱和聚酯树脂圆片,AK一8除油粉(台湾意笙企业股份有限公司),210酸铜光亮剂(安美特化学公司),粗化液自制(用F表示),恒温水浴

装置,×10倍放大镜,恒温烘箱等

2.2工艺流程

溶剂除油一化学除油一清洗一粗化一清洗一中和一清洗一敏化一清洗一活化一清洗一还原一化学镀铜一清洗一预镀焦铜一清洗一光亮酸铜一电镀后续工序

2.3工艺规范

2.3.1 溶剂除油

丙酮与水的体积比为1:1的丙酬水溶液,室温,20~30 min

2.3.2化学除油

50 g/L的AK一8除油粉,60℃,10 min

2.3.3粗化

400 mL/L的粗化液FD,80~85℃,20~25min-

2.3.4 中和

浓盐酸与水的体积比为1:1的盐酸,室温,1~2 n/min.

2.3.5敏化

20 g/L的SnCl2-2H20,50 mL/L的盐酸(w=37%),室温,3~5。min。

2.3.6活化

2.0 g/L的AgNO3,7~9 nlL/L的氨水(w=25%,至溶液透明),室温,3~5 min。

2.3.7还原

甲醛(w(HCH0)=37%)水溶液100 n1L/L,室温,10~30s

2.3.8化学镀铜

硫酸铜

10g/L

酒石酸钾钠

40g/L

氢氧化钠

6~9g/L

甲醛水溶液

20 mL/L

pH值

12

室温

20~30 min

2.3.9预镀焦铜

焦磷酸铜

60g/L

焦磷酸钟

300 g/L

柠檬酸铵

20g/L

pH值

8.5~8.8

θ

40~50℃

J

l~2 A/dm2

t

5~8 min

 

 

2.3.10电镀酸铜

硫酸铜

180g/L

硫酸

60g/L

210酸铜光亮剂

适量

J

3~4 A/dm2

θ

室温

t

15~30min

氯离子

30~120(×10-6mol/L)

 

 

2.4试验方法

自配碱性粗化液Fp,采用改变影响粗化效果的温度、浓度、时间3因素和3水平作正交试验(见表1),同时进行单因素试验验证,结果见表2~表4,得出了最佳粗化工艺条件。

 

2.5检验方法

①用比较法借助×10倍放大镜目测粗化效果。

②经粗化的样品按ABS常规敏化、活化、化学镀铜后再电镀铜,电镀镍,最后铬钝化、

根据GB/T12610—9HD标准,采用A循环条件:上限温度(75±2)℃,恒温l h;下限温度(20±5)℃,恒温l h为一个试验周期。共进行2个周期循环试验,观察镀层是否起皮或脱落。

3结果与讨论

3.1 Fp的主要成份与作用

Fp主要由NaOH和粗化促进剂按一定比例溶于水中配制而成。Na()H提供一定的碱度,粗化促进剂起加快树脂粗化作用。

3.2粗化液Fp体积浓度的影响

试验结果表明,树脂粗化随粗化液Fp体积浓度升高而时间缩短,粗化液的体积浓度以400nL/L为宜。

3.3粗化液Fp温度的影响

试验结果表明,树脂粗化随粗化液温度升高而时问缩短,粗化液温度以80~85℃为宜

3.4粗化时间的影响

试验结果表明,随着粗化时间的延长,粗化程度加强,粗化时间以20 min为宜、

3.5电镀试验

经粗化合格后的试样按ABS常规敏化、活化后,化学镀铜再电镀铜,然后电镀镍,最后铬钝化,经热循环A条件2个周期测试,镀层与基体结合力良好

4结论

①采用本工艺能在不饱和聚酯树脂上获得结合力良好的电镀层。

②最佳粗化条件是:粗化液Fp的体积浓度为400 mL/L,温度为80~85℃,粗化时间为20 min该工艺已在本公司得到批量生产应用.

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