ABS塑料直接電鍍的前處理工藝

• 來源：原創(chuàng)更新時間：2015-10-20點擊：1622次

• 介紹了一種高穩(wěn)定性的ABS塑料直接電鍍前處理工藝。與傳統(tǒng)工藝不同，它主要采用膠體鈀活化液和高穩(wěn)定性、長壽命的銅置換溶液。該工藝無須解膠、流程短、廢水處理方便。
  塑料電鍍產(chǎn)品和金屬電鍍件相比，具有輕質、易加工、表面光澤性和整平性好等優(yōu)點，在汽車、摩托車、五金、日常家用品等方面有廣泛的用途，而且應用領域會越來越廣，對電鍍質量的要求也會越來越高。
  傳統(tǒng)的硝酸銀-化學銅工藝具有操作簡易、成本低等特點，但工藝穩(wěn)定性差、鍍層表面易產(chǎn)生麻點，而且化學鍍銅多采用甲醛作還原劑，對人體健康有較大危害。另外，此工藝不適合自動化生產(chǎn)，很難適應高品質和大面積塑料件的電鍍要求。而目前的主流工藝——膠體鈀-化學鍍鎳工藝較硝酸銀-化學銅工藝有了長足的進步，可用于自動線生產(chǎn)，穩(wěn)定性也有所提高，但仍存在化學鍍鎳成本高、易老化、壽命短等缺點，同時該工藝經(jīng)常產(chǎn)生令人頭痛的掛具上鍍問題。另外，化學鎳鍍層容易鈍化、內應力大、韌性差，容易影響后續(xù)鍍層的結合力。
  近年來，美國安美特公司推出了以銅置換為特征的塑料直接電鍍工藝，引發(fā)了塑料電鍍的新革命。本公司通過不懈努力，開 發(fā)出具有自身特點的ABS塑料直接電鍍工藝，與國外同類工藝相比，該工藝具有導電性能更好、穩(wěn)定性更強、成本更低等特點，工件經(jīng)膠體鈀活化后無須解膠即可直接進行銅置換操作，流程及時間大大縮短。經(jīng)過幾年的生產(chǎn)應用，用戶反映良好。
  工藝流程
  除油→水洗→酸洗→粗化→ 回收→水洗→還原→水洗→還原 →水洗→預浸→膠體鈀活化→回收→水洗→銅置換→回收→水洗→電鍍。
  工藝處理過程及操作規(guī)范
  1. 除油
  一些應力高的ABS塑料應先適當去應力后再除油，多數(shù)ABS塑料可以直接進行除油。在注塑加工及其它處理過程中，塑料件難免沾上油污。除油有利于塑料表面粗化的均勻，同時，增加了
  粗化液的使用壽命。對于手工線，塑料鍍件可以采用手工擦洗除油后再上掛；對于自動線，塑料鍍件可以直接上掛除油。
  配方及工藝條件：
  SP-1 20~40 g / L
  溫度 40~50 ℃
  時間 3~10 min
  2. 粗化
  粗化是塑料電鍍過程中很重要的一環(huán)，粗化的好壞直接影響到鍍層的結合力、光亮度及鍍層的完整性。通過粗化，ABS塑料表面的球狀橡膠被氧化溶解，鍍件表面具備了親水性，同時表面形成微孔狀，以保證膠體鈀的吸附和鍍層的附著力
  常用配方及工藝條件：
  鉻酸 400 g / L
  硫酸 400 g / L
  潤濕劑 適量
  溫度 60￣72 ℃
  時間 6￣15 min
  3. 還原
  還原的作用是除去鍍件表面殘留的鉻酸，保證活化液的使用壽命。本工藝采用兩道還原，可以使還原劑含量很低，這樣既降低成本，又可保證還原得徹底。
  配方及工藝條件：
  焦亞硫酸鈉 2￣5 g / L
  鹽酸 適量
  pH 3￣4
  時間 0.5￣1.5 min
  4. 預浸
  預浸是為了增加活化液的使用壽命，減少活化液的無謂損耗。預浸液可對活化液起到一個緩沖作用，減少前面可能產(chǎn)生的有害物質進入活化槽，防止活化液中的鹽酸被稀釋，也防止膠體鈀直接和鍍件表面的中性水接觸而導致的破壞性水解
  配方及工藝條件：
  鹽酸 150￣200 mL/L
  預浸劑BPP-1 8￣12 mL/L
  時間 0.5￣1 min
  5. 活化
  經(jīng)粗化的ABS塑料表面呈微孔狀，通過活化，可在其表面吸附上一層均勻的膠體，為后面的銅置換提供催化中心——細微的鈀金屬小顆粒。
  活化液不是普通的溶液而是 一種膠體。膠體鈀活化液活性的 高低，并非取決于溶液中鈀含量 的高低，而是取決于膠體顆粒的 細度及數(shù)量的多少。也就是說， 相同濃度鈀含量的活化液，制備 出的膠體顆粒越細、膠體數(shù)量越多，則活化液體現(xiàn)出的活性越 高，越不容易產(chǎn)生漏鍍。這可以用來解釋傳統(tǒng)膠體鈀活化液中鈀含量往往在200￣300 mg/L以上，而活性卻并不高，而本工藝 活化液中鈀含量并不高，卻具有 很高的活性。
  在傳統(tǒng)工藝中，鈀含量中的 絕大部分為非有效活性成分，不僅配制成本高，而且平時生產(chǎn)過 程中攜帶損失大、消耗量大。而本工藝活化液中膠體鈀細而密、不易沉降，帶出損耗小、消耗少、穩(wěn)定性也更好。
  工藝配方及工藝條件：
  濃鹽酸 200￣300 mL/L
  活化劑BPA-1 40￣80 mL/L
  溫度 30￣45 ℃
  時間 3￣5 min
  6. 銅置換
  銅置換為本工藝的關鍵性工 序，它完全不同于傳統(tǒng)意義上的化學沉銅。作者經(jīng)過合理的選料、調配，通過大量試驗，配制 出高穩(wěn)定、長壽命、低成本的銅 置換溶液，得到的導電層呈淺灰 黑色，結晶細致、結合力良好，其導電性能優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。 由于銅置換導電膜層非常薄（厚度大概只有零點幾微米），所以后續(xù)電鍍層不易產(chǎn)生毛刺和麻點。BPC-1A為工作液提供銅離子，并含有適量的有機物組合絡合劑、促進劑等，BPC-1B的主要成分為堿及適量的絡合劑、抑制劑、潤濕劑等。與傳統(tǒng)的化學鍍鎳溶液相比，本工藝的銅置換溶液不含難分解的螯合劑，廢水處理相對方便、容易。
  配方及工藝條件：
  BPC-1A 70￣120 mL/L
  BPC-1B 50￣350 mL / L
  pH >12
  溫度 50￣60 ℃
  時間 3￣5 min
  7. 結論
  傳統(tǒng)的塑料電鍍操作繁瑣、溶液穩(wěn)定性差、廢水處理困難，而銅置換工藝流程短、壽命長、廢水處理方便。
  本工藝主要是經(jīng)過高活性的活化液和高穩(wěn)定性的銅置換液處理，在塑料工件表面形成一層銅置換導電膜。
  和傳統(tǒng)工藝相比，本工藝具有操作簡便、生產(chǎn)量大、成品率高等的優(yōu)點。