l前言
隨著時(shí)代的進(jìn)步,塑料、玻璃、陶瓷等非金屬材料越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于航空航天、汽車(chē)、通訊設(shè)備和日常生活用品中,它們不僅能代替貴重的有色金屬,還能節(jié)約機(jī)械加工工時(shí),提高勞動(dòng)效率,減輕產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本。但是非金屬材料存在著不導(dǎo)電、不導(dǎo)熱、耐磨性差、不耐污染和缺乏金屬感等缺點(diǎn),從而在一定程度上限制了其使用范圍:若能在其表面沉積一層金屬,就能大大提高它們的使用性能、擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。故自20世紀(jì)60年代以來(lái),人們對(duì)在非金屬材料上沉積金屬層的技術(shù)和工藝進(jìn)行了深入地研究,并取得了迅速的發(fā)展。但是在不飽和聚酯樹(shù)脂材料上卻一直難以得到好的金屬鍍層,其主要原因就是采用常規(guī)粗化方法對(duì)不飽和聚酯樹(shù)脂不起作用 根據(jù)不飽和聚酯樹(shù)脂耐酸不耐堿的特性,我們采用堿性化學(xué)粗化方法,通過(guò)對(duì)堿性粗化液溫度、濃度和粗化時(shí)間3因素作正交試驗(yàn),確定了最佳粗化工藝條件,結(jié)合ABs常規(guī)敏化、活化、化學(xué)鍍銅和后續(xù)電鍍工藝,得到了結(jié)合力良好的鍍層。
2試驗(yàn)部分
2.1 材料與儀器
直徑30 mm、厚5 mm的不飽和聚酯樹(shù)脂圓片,AK一8除油粉(臺(tái)灣意笙企業(yè)股份有限公司),210酸銅光亮劑(安美特化學(xué)公司),粗化液自制(用F表示),恒溫水浴
裝置,×10倍放大鏡,恒溫烘箱等
2.2工藝流程
溶劑除油一化學(xué)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還原一化學(xué)鍍銅一清洗一預(yù)鍍焦銅一清洗一光亮酸銅一電鍍后續(xù)工序
2.3工藝規(guī)范
丙酮與水的體積比為1:1的丙酬水溶液,室溫,20~30 min
400 mL/L的粗化液FD,80~
濃鹽酸與水的體積比為1:1的鹽酸,室溫,1~2 n/min.
甲醛(w(HCH0)=37%)水溶液100 n1L/L,室溫,10~30s
硫酸銅 |
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酒石酸鉀鈉 |
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氫氧化鈉 |
6~ |
甲醛水溶液 |
20 mL/L |
pH值 |
12 |
室溫 |
20~30 min |
焦磷酸銅 |
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焦磷酸鐘 |
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檸檬酸銨 |
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pH值 |
8.5~8.8 |
θ |
40~ |
J |
l~ |
t |
5~8 min |
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硫酸銅 |
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硫酸 |
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210酸銅光亮劑 |
適量 |
J |
3~ |
θ |
室溫 |
t |
15~30min |
氯離子 |
30~120(×10-6mol/L) |
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2.4試驗(yàn)方法
自配堿性粗化液Fp,采用改變影響粗化效果的溫度、濃度、時(shí)間3因素和3水平作正交試驗(yàn)(見(jiàn)表1),同時(shí)進(jìn)行單因素試驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果見(jiàn)表2~表4,得出了最佳粗化工藝條件。
2.5檢驗(yàn)方法
①用比較法借助×10倍放大鏡目測(cè)粗化效果。
②經(jīng)粗化的樣品按ABS常規(guī)敏化、活化、化學(xué)鍍銅后再電鍍銅,電鍍鎳,最后鉻鈍化、
根據(jù)GB/T12610—9HD標(biāo)準(zhǔn),采用A循環(huán)條件:上限溫度(75±2)℃,恒溫l h;下限溫度(20±5)℃,恒溫l h為一個(gè)試驗(yàn)周期。共進(jìn)行2個(gè)周期循環(huán)試驗(yàn),觀察鍍層是否起皮或脫落。
3結(jié)果與討論
3.1 Fp的主要成份與作用
Fp主要由NaOH和粗化促進(jìn)劑按一定比例溶于水中配制而成。Na()H提供一定的堿度,粗化促進(jìn)劑起加快樹(shù)脂粗化作用。
3.2粗化液Fp體積濃度的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,樹(shù)脂粗化隨粗化液Fp體積濃度升高而時(shí)間縮短,粗化液的體積濃度以400nL/L為宜。
3.3粗化液Fp溫度的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,樹(shù)脂粗化隨粗化液溫度升高而時(shí)問(wèn)縮短,粗化液溫度以80~85℃為宜
3.4粗化時(shí)間的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明,隨著粗化時(shí)間的延長(zhǎng),粗化程度加強(qiáng),粗化時(shí)間以20 min為宜、
3.5電鍍?cè)囼?yàn)
經(jīng)粗化合格后的試樣按ABS常規(guī)敏化、活化后,化學(xué)鍍銅再電鍍銅,然后電鍍鎳,最后鉻鈍化,經(jīng)熱循環(huán)A條件2個(gè)周期測(cè)試,鍍層與基體結(jié)合力良好
4結(jié)論
①采用本工藝能在不飽和聚酯樹(shù)脂上獲得結(jié)合力良好的電鍍層。
②最佳粗化條件是:粗化液Fp的體積濃度為400 mL/L,溫度為80~85 ℃,粗化時(shí)間為20 min該工藝已在本公司得到批量生產(chǎn)應(yīng)用.