塗層聚合物塗層
將含有用於化學鍍催化劑的聚合物塗層塗覆在待電鍍的塑料表面上,然後幹燥以形成含有催化劑的聚合物塗層。
含有化學鍍催化劑的聚合物塗層是金屬酚鹽或金屬氧化物顆粒,例如鈀、金、銀、鈷、鎳、鐵和銅。這些塗層是丙烯酸、聚氨酯和環氧樹脂,它們可以牢固地結合到塑料表面。塗層方法有噴塗、刷塗、浸塗,其中噴塗最好。膜厚為65438±0~25 μm,成膜幹燥溫度為5~80℃。
使活動
塗在塑料表面的聚合物塗膜必須經過活化,使塗膜中的催化劑具有催化性能。比如在塑料表面塗覆壹層含有PdSO4 _ 4等金屬鹽的聚合物塗層,幹燥後再用Nah _ 2PO2溶液還原,可以起到化學鍍的催化作用,或者在塑料表面塗覆壹層含有鈀、鈦復合金屬氧化物的聚合物塗層,幹燥後再用H2SO4加速。
噴霧
在活化塗層的表面上,包含金屬離子的金屬鹽溶液和包含金屬離子的還原劑溶液從它們各自的噴嘴同時噴射,以形成用於電鍍的導電金屬層。合適的金屬離子是Ni2+、Cu2+、Ag+等。當噴塗金屬鹽溶液時,噴塗的溶液在聚合物塗層表面附近相遇並以混合狀態附著在聚合物塗層表面上,或者金屬鹽溶液和還原劑溶液以上下分層狀態噴塗在塗層的聚合物表面上。含有金屬離子的金屬鹽溶液和還原劑溶液的組合可以舉例如下:
(1)當使用氨水AgNO3 _ 3作為金屬鹽溶液時,使用乙二醛作為還原劑,並加入葡萄糖和含有HNO3 _ 3的硫酸肼等溶液。
(2)當金屬鹽溶液為以KNaC4H4O6為絡合劑的堿性銅溶液時,還原劑為乙二醛和硫酸肼。
(3)當金屬鹽溶液是NH4Cl和NiCl2溶液時,還原劑是硼氫化鈉(NaBH4)和NaH2PO2溶液。
在含有非導電催化劑的聚合物塗層表面噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液後,立即發生還原金屬鹽的化學鍍反應,形成用於電鍍的導電金屬層的基底。
電鍍
在通過化學鍍形成的導電金屬層上進行鍍覆,以形成滿足實際要求的電鍍層。
app應用
例1采用120mm×130mm×1mm的ABS板,按照以下工藝流程加工。
(1)形成聚合物塗膜
在ABS板的壹面噴塗含鈀的聚合物塗層,在65℃幹燥90分鐘。
(2)化學鍍銅
在Cu2+鹽溶液與還原劑溶液的比例=1∶1時,Cu2+鹽溶液和還原劑溶液同時從各自的噴嘴噴射到ABS板的聚合物塗膜表面,開始迅速出現深棕色,隨後出現明亮的金屬銅光澤,從而形成導電的化學鍍銅層。
(3)電鍍
噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液產生的廢液中含有KNaC4H4O6,加入0.1g/LFeCl3,然後用Ca(OH)2和NaOH的混合溶液調節pH值到1.5以上,產生凝聚沈澱,廢液中Cu2+的濃度只有1mg/l以下..
實施例2通過將10mgPdCl2加入到100mL水性聚氨酯分散體(固體含量30%)中來制備分散的聚合物塗層,將其噴塗在ABS板上,並在40℃下幹燥1h,以形成厚度為約5微米的聚合物塗層膜..然後浸入1g/L NaBH4溶液中,鈀被還原沈澱。然後,根據實施例1的方法,噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液以在ABS板的聚合物塗膜的表面上形成導電化學鍍銅層,然後進行鍍銅。
例3采用120mm×130mm×1mm的ABS板材,按照以下工藝流程處理。
(1)形成聚合物塗膜
將聚合物塗料噴塗在ABS板的壹面,在65℃幹燥90分鐘,形成厚度為5 μ m的聚合物塗膜
(2)催化
將通過混合和攪拌1g/LSnO和4g/LNaOH制備的透明水溶液噴塗在聚合物塗膜上,以將催化劑吸附在聚合物塗膜的表面上,然後用水充分噴塗。
(3)化學鍍銀
用硝酸銀和氨水配制銀氨溶液。還原劑溶液為質量分數為40%的100mL乙二醛溶液。
然後,根據實施例1的方法,噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液以在ABS板的聚合物塗膜表面上形成導電銀層。
(4)電鍍
同樣的例子1,電鍍光亮銅酸。
在噴銀氨溶液和還原劑溶液時產生的廢液中加入過量的NaCl,剩余的Ag+被AgCl沈澱,然後將沈澱物脫水幹燥回收。
實施例4采用120mm×150mm×1mm ABS板材,按照以下工藝流程進行處理。
(1)形成聚合物塗膜
將含Ag2O和SiO2的聚合物塗料噴塗在ABS板的兩面,並在65℃幹燥90分鐘,形成厚度為5微米的聚合物塗膜..
(2)催化
噴塗在聚合物塗膜上,將鈀催化劑吸附在聚合物塗膜上。
(3)化學鍍鎳
然後,根據實施例1的方法,噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液以在ABS板的聚合物塗膜的表面上形成導電鎳層。
(4)電鍍鎳
在噴塗上述Ni2+溶液和還原劑溶液時產生的廢液中加入鐵鹽,使溶液的pH值在10以上,通過混凝沈澱可將廢液中Ni2+的濃度降至0.5mg/L以下。
塗層剝離試驗根據ASTMD 3359標準中規定的橫切帶試驗方法進行。結果表明,由實施例1 ~實施例4獲得的鍍銅層和鍍鎳層具有優異的結合力,並且沒有剝離現象。
結論
上述過程的特征如下:
(1)不需要傳統的化學鍍銅工藝,減少了汙染,保護了環境。此外,可以簡單、經濟和穩定地形成具有優異附著性的電鍍層。
(2)金屬鹽溶液和還原劑溶液分開保存直至噴塗,溶液穩定性高,還原沈澱速度快,較傳統化學鍍大大縮短了操作時間。
(3)不需要使用金屬離子穩定劑,噴塗金屬鹽溶液和還原劑溶液時產生的廢液易於處理。
(4)因為噴塗的聚合物塗層不含增加粘度的導電填料如金屬或石墨,所以不會出現不均勻的塗層,並且該塗層具有優異的電鍍均勻性。
(5)形狀復雜的零件,如凸起或凹陷處的高分子鍍膜厚度僅為5μm左右,有利於提高復雜零件的尺寸精度。特別適用於電子設備等塑料外殼的表面電鍍,具有優異的EMI屏蔽特性和防帶電特性。