塑料表面的化学镀

第一节　塑料表面的化学镀

塑料电镀是塑料金属化的重要工艺之一，也是塑料二次加工方法之一，它是用无电解和电镀的方法，实现金属与塑料间真正“黏接的材料”。已广泛应用于电子工业、医疗器械、仪器仪表、汽车配件、机械部件、日用品等领域。

一、塑料化学镀工艺流程

成型品→净化(脱脂)→水洗→化学粗化(腐蚀)→水洗→敏化→水洗→活化→水洗→化学镀品→成品

二、塑料镀件的表面处理

1．净化

塑料表面的油脂和检查时产生的指垢，以及静电吸附的灰尘给制品带来污染，影响塑料与镀层之间的结合力，因此，必须经净化将污物彻底清除。其典型的净化工艺如表16－1所示。

表16－1　塑料净化液组成及工艺条件

除油过程中，应不断翻动工件，以使各处均能彻底除油。然后用水认真清洗，甩干或浸80%硫酸后，再进行粗化。

2．化学粗化

化学粗化(腐蚀)的目的:一是使塑料表面粗糙，以增加它和金属的黏接力;二是使塑料表面具有亲水性，以使塑料表面进行均匀吸附。粗化使用的溶液(粗化液)大体可以分为两种: CrO₃—H₂SO₄—H₂O系浸蚀液;②CrO₃—H₂SO₄—H₃PO₄系浸蚀液。粗化参考条件见表16－2。

表16－2　塑料粗化液组成及工艺条件

注:条件1、条件3适用于电镀级;条件2、条件4适用于通用级。

3．敏化

敏化是使塑料表面吸附一层容易氧化的物质(如二价锡离子)，以便在活化处理时发生氧化还原反应，并在工作表面形成具有催化作用的贵重金属膜。可作为敏化用的还原物质有氯化亚锡、三氯化钛、硫酸亚锡等，一般多采用酸性氯化亚锡溶液作敏化液。敏化参考条件见表16－3。

表16－3　塑料敏化液组成及工艺条件

注:其中还需加入锡棒。

4．活化

为使工件表面最终形成一层导电的金属薄膜，利于化学镀铜，需进行活化处理。活化液采用氯化钯、氯化金或硝酸银的水溶液，其中的化学反应如下:

2Ag⁺+Sn→─2+Sn⁴⁺+2Ag

Pd²⁺+Sn→─2+Sn⁴⁺+Pd

塑料的活化条件见表16－4。

表16－4　塑料活化液组成及工艺条件

①用蒸馏水配制。

②以滴至溶液由褐色转为透明为限。

氯化钯较难溶于水，因此，需先将盐酸加温，再加入氯化钯，形成PdCl²⁺₄离子形式而溶解。用硝酸银配制活化液，要用蒸馏水，以防自来水因含氯离子而使硝酸银反应，生成氯化银沉淀。

值得提及的是:敏化和活化分步进行，可获得高密度的成核中心，保证镀层结合能力。但敏化液容易氧化，需彻底清洗，因此，在20世纪80年代后期推出了一种新方法，用胶态钯直接活化，即把敏化、活化同步进行，亦称催化。催化为双电层结构机理。催化液的配方为:氯化钯0.2～3g/L，氯化亚锡10～40g/L，盐酸100～200mL/L。处理条件:温度40℃，时间2～3min。