塑胶电镀前处理知识交流.pptVIP

主题：塑胶电镀前处理 主讲：周东华 塑胶电镀前处理介绍 由于ABS、PC、PA等塑胶本身不导电，所以要在其表面进行电镀，就必须进行电前处理。 主要的处理可以分成两类：预处理和塑胶表面金属化。 前处理基本工序 基本前处理工序如下： 除蜡—除油—水洗—整面 — 亲水—水洗—粗化—水洗—中和—水洗—预浸—钯水—解胶—水洗—化学镀镍 除蜡 抛光蜡的蜡垢主要由石蜡、脂肪酸、松香皂、金属氧化物和某些无机固体抛磨小颗粒如：刚玉、碳化硅、高铝瓷等组成。固体颗粒主要以粉末状均匀分布于抛光蜡体系中，以及一些打磨布辘残碎片、打磨出来的塑胶基体的粉末物。蜡垢与工件主要以机械粘附、分子间力粘附、静电力粘附等粘附方式，当机械粘附的蜡垢颗粒小于0.1um时就较难去除。 原理 除蜡水是通过对各种表面活性剂、助剂、缓蚀剂等的合理复配，降低表面张力，改善润湿渗透性能和乳化、溶解、增溶等性能，从而加强渗透能力和溶解能力，不断地使作用在塑胶表面的微小颗粒脱离表面，游离于溶液中，达到去除的目的。 除油 非金属材料的除油与金属一样，可用有机溶剂或碱性、酸性除油溶液除油。采用的有机溶剂应对非金属材料无破坏作用，不发生溶解、溶胀、银纹和龟裂、氧化等现象，但是只能除去石蜡、蜂蜡、脂肪、汗渍等油污。生产中常用的有乙醇、丙酮、甲醇、三氯乙烯; 但是针对塑胶电镀生产，更多是用酸性或者碱性除油。现在碱性有商品化除油粉，除油粉采用多种优质表面活性剂、去污剂、渗透剂、助洗剂等精制而成的低泡除油脱脂剂，具有良好的润湿，增溶和乳化等能力，有较强的去油能力。清洗后的工件表面无可见油膜或油斑。 除油原理： 皂化油（动植物油）通过跟碱反应，生成可溶于水的肥皂和甘油； 非皂化油（矿物油）则被表面活性剂（乳化剂）分散成极小油粒而成为乳状液，因此可以利用乳化作用来除去。 除油 配方1：一般塑胶件； 配方2：严重油污件； 配方3：油污不严重件； 注意：塑胶件除油过程温度不宜太高，否则塑料容易变形。好的除油效果能完全去除工件表面的油污，促使粗化均匀一致，提高镀层与塑胶剥离值的均匀性。 整面、亲水 主要是通过强氧化剂使得塑胶表面发生氧化作用，带上羧基、磺酸基，使得非极性表面变成极性表面。整面剂使得塑件内部应力得以降低、消除因为分子内部结构进行了重排，使分子排列均匀. 特别是ABS中的B成分由于注塑速度过快，模具温度低时呈流动态，B为椭圆形。整面剂可以恢复B为球形结构，有利后续的粗化和活化，提高镀层结合力。 粗化 即通过对非金属材料制品表面的氧化和蚀刻而起粗化作用、提高与镀层的结合力。 ABS塑料是丙烯晴(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物，其结构为橡胶状的B组分分散于S－A聚合形成的球形刚性骨架之中。化学粗化时，粗化液可溶解制品表面层的B组分，而S—A骨架基本不溶，从而形成很多的瓶颈形凹坑，使制品表面微观粗糙明显增加，并使镀层与基体能实现机械“锁扣”式结合。 粗化示意图 理论上讲，粗化溶液中，氧化剂浓度高、粗化时间长、温度高都有助于化学反应的进行，应当引入更多的极性基团，有利于提高镀层的剥离值，而事实却相反。只有粗化溶液配方正确，粗化条件适当，才能获得剥离值高的镀层。 粗化 粗化液中的强氧化剂与塑料基体发生氧化，磺化等反应，在塑料表面生成较多的极性基团: 羟基、羰基、磺酸基等，或使非离子的分子极化，这些基团极大地提高了塑胶表面的亲水性。 究其本质：粗化液有氧化、蚀刻的作用。 粗化液中硫酸的作用 硫酸含量不足时，难以得到合适的粗化效果，主要靠硫酸溶解蚀刻的聚丁二烯的溶解性变差，形成的机械锁扣不够深，不够宽。 硫酸含量过高时，粗化会过度，对聚丁二烯蚀刻过度，造成机械锁扣深、宽，甚至连成一片，塑胶表面形成蜂窝结构，其材质变疏松。 粗化液再生 在粗化过程中产品与粗化液产生腐蚀反应生成三价铬和有机物，三价铬的含量过高，会导致制作表面被氧化能力减弱，生成亲水性极性基团的速度将急剧下降，结合力也会明显下降。 所以粗化液中Cr3+浓度不的超过15g/L。而废粗化液中含有大量的铬酐和硫酸，将它弃去，不仅浪费，而且会严重地污染环境，采用陶瓷隔膜电解工艺来降低三价铬实现节能环保，提高粗化效率和粗化液的使用寿命。 扯三价铬 隔膜电解原理：用隔膜将电解槽分为阳极室和阴极室，阴极室为稀硫酸溶液，阳极室为粗化液。在直流电场作用下，通过隔膜产生离子迁移，电极表面进行氧化还原反应，使得Cr3+ 在阳极室氧化为 Cr6+. 溶液: 20%稀硫酸; 阴阳极: 全部采用铅板，阳极：阴极 Sa:Sk =5~10：1 电解电流: 300~450A; 中和还原 中和：将工件携带的六价铬通过水合肼等强还原剂还原为三价铬，水合肼还原性极强。 Cr6++