化学镀活化工艺研究进展.docx

～}：海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2013年度)化学镀活化工艺研究进展 ～}：海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2013年度) 化学镀活化工艺研究进展 宋秉政，赵亚萍，蔡再生 (东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海201620) 摘要：木文详细介绍了化学镀活化工艺的发履历史以及I I前常用的活化工艺和研究热点，并对现有的活化工艺的优缺点 及应用进行r分析和讨论。综述了化学镀活化工艺的研究现状并展望了今后的发展方向。 关键词：化学镀；活化工艺；研究进展 引言 化学镀(Electroless plating)又称无电解镀、自催化镀(Auto-catalytic plating)，是在无外加电流的 情况下，依据氧化还原反应原理，在活化基材表面L通过自催化还原沉积形成致密金属薄膜的一种表 面处理技术。因此，对于非金属基材，在化学镀前必须进行活化预处理。活化的目的是通过一定的方 式手段在基材表而卜建立一定量的活性中心，以便诱发随后的化学镀。所以，化学镀前的活化预处理 的效果对化学镀镀层质量的优劣起决定性作用1。 近几十年来．国内外对非金属基材(如织物，ABs塑料，二氧化硅粉体等等)进行化学镀的活化T艺 方法的主要研究有以下两方而：1)胶体钯活化法：工艺成熟，性能优异，但存在成本高、污染重等缺陷； 2)无钯活化法：弥补了钯活化工艺的缺陷，显示出广阔的发展前景，但从目前研究来看，这种方法存在 活化效果不理想、工艺复杂等缺陷，从而限制了其应用。近些年，有人采用载体负载 活化金属，在织物表面形成活化层，从而可以诱发化学镀；也有采用浸渍法获得活化层。以上两例虽 然活化效果较好但工艺繁琐。冈此，开发工艺简单，活化效果显著的无钯活化工艺仍是今后研究的重点。 1化学镀钯活化工艺 1．1敏化、活化两步法 敏化、活化两步法是第’代钯活化工艺。敏化处理就是使具有‘，‘定吸附能力的基材表面吸附1些 易氧化的物质(还原剂)，而后往；舌化处理时，吸附的敏化剂被氧化，活化剂被还原成催化晶核，附 着在基材表面。活化是将敏化处理后的 基材浸渍于有催化活性的金属化合物的溶液中进行处理。其实质是将吸附有还原剂的基材浸入含有氧 化剂的溶液巾，使其表面形成上一定的活化中心。 化、活化两步法多用于日．期传统化学镀-T艺q』。敏化、活化需要两道工序，原料配制简单，成本 较低；但是氯化亚锡和酸的消耗量大，活化与敏化过程繁琐，另外，在空气中，基材表面吸附的氯化 Ⅱ锡易被氧化而在吸附层中引入杂质锡从而影响钯膜的高温热稳定性，严重的导致织物镀层不均匀甚 至无法施镀。这种活化工艺获得的金属镀层与织物结合力较差，会产生大量的有毒、有害废液，日．镀 液使用寿命较短，不适合自动线牛产，现在已很少使用|1 。 1．2敏化、活化一步法 1961年，美陶学者sh．pley发明了胶体钯催化剂即第二代钯活化液。 胶体钯是将PdCl2和SnCl2配制成1种混合的胶体。这种胶体颗粒的血径在5～20nm，是一个以原子 态钯为中心的胶体颗粒团，其外衙包裹着一层水化的二价和四价的锡聚合物，钯一锡酸层使胶体的表面带 有负电，5Jl J卜了胶粒的凝聚，同时钯一锡酸的粘合性也可提高胶体颗粒在基体上的吸附能力。然而，Pd．Sn 合金胶体．卜吸附的sn(1v)对化学沉移{有抑制作用，因而必须用加速剂去除sn(Iv)使得胶体颗粒中的 基金项目：上海市自然科学基金呵上项目(12ZRl400400)；国家自然科学基金青年科学基金项目；生态纺 织教育部重点实验室(东华大学／江南人学)资助课题(12D10534) 作者简介：宋秉政(1987一)，男，山两人，硕士研究生，研究方向：金属化织物。 通讯作者：蔡再生(1965一)，E-mail：zshcai@曲u．edu．cn。 上海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2013年度)金属钯暴露出来，形成催化活性中心因此，采用此方法还需要增加解胶的步骤。解胶就是用一定浓度的 上海染整新技术、节能环保交流研讨会论文集(2013年度) 金属钯暴露出来，形成催化活性中心因此，采用此方法还需要增加解胶的步骤。解胶就是用一定浓度的 盐酸溶液溶解掉部分水解的二价或四价锡离子发，从而使得具有催化活性的金属钯微粒暴露出来。 配置活化液时的反应：丽H+尸d2+一曲4++Pdof胶体l 胶体钯的配置中常用盐酸且用量较大(一般酸含量为300mI／L，有时高达600mL／L)，高浓度的酸易 挥发，不仅危害人体健康，还会x寸基材造成较强的腐蚀。因此，有人对此进行了改进：用尿素来抑制 酸雾的产生，制备了稳定的盐基胶体钯活化液。如：美国希普列公司在胶体钯溶液中加入卤素离予， 如使用NacI、LicI代替大部分盐酸，使盐酸用量大大减少，同样得到没有酸雾的盐基胶体钯活化液“3I。 这