ABS塑料直接电镀的前处理工艺

• 来源：原创更新时间：2015-10-20点击：1355次

• 介绍了一种高稳定性的ABS塑料直接电镀前处理工艺。与传统工艺不同，它主要采用胶体钯活化液和高稳定性、长寿命的铜置换溶液。该工艺无须解胶、流程短、废水处理方便。
  塑料电镀产品和金属电镀件相比，具有轻质、易加工、表面光泽性和整平性好等优点，在汽车、摩托车、五金、日常家用品等方面有广泛的用途，而且应用领域会越来越广，对电镀质量的要求也会越来越高。
  传统的硝酸银-化学铜工艺具有操作简易、成本低等特点，但工艺稳定性差、镀层表面易产生麻点，而且化学镀铜多采用甲醛作还原剂，对人体健康有较大危害。另外，此工艺不适合自动化生产，很难适应高品质和大面积塑料件的电镀要求。而目前的主流工艺——胶体钯-化学镀镍工艺较硝酸银-化学铜工艺有了长足的进步，可用于自动线生产，稳定性也有所提高，但仍存在化学镀镍成本高、易老化、寿命短等缺点，同时该工艺经常产生令人头痛的挂具上镀问题。另外，化学镍镀层容易钝化、内应力大、韧性差，容易影响后续镀层的结合力。
  近年来，美国安美特公司推出了以铜置换为特征的塑料直接电镀工艺，引发了塑料电镀的新革命。本公司通过不懈努力，开 发出具有自身特点的ABS塑料直接电镀工艺，与国外同类工艺相比，该工艺具有导电性能更好、稳定性更强、成本更低等特点，工件经胶体钯活化后无须解胶即可直接进行铜置换操作，流程及时间大大缩短。经过几年的生产应用，用户反映良好。
  工艺流程
  除油→水洗→酸洗→粗化→ 回收→水洗→还原→水洗→还原 →水洗→预浸→胶体钯活化→回收→水洗→铜置换→回收→水洗→电镀。
  工艺处理过程及操作规范
  1. 除油
  一些应力高的ABS塑料应先适当去应力后再除油，多数ABS塑料可以直接进行除油。在注塑加工及其它处理过程中，塑料件难免沾上油污。除油有利于塑料表面粗化的均匀，同时，增加了
  粗化液的使用寿命。对于手工线，塑料镀件可以采用手工擦洗除油后再上挂；对于自动线，塑料镀件可以直接上挂除油。
  配方及工艺条件：
  SP-1 20~40 g / L
  温度 40~50 ℃
  时间 3~10 min
  2. 粗化
  粗化是塑料电镀过程中很重要的一环，粗化的好坏直接影响到镀层的结合力、光亮度及镀层的完整性。通过粗化，ABS塑料表面的球状橡胶被氧化溶解，镀件表面具备了亲水性，同时表面形成微孔状，以保证胶体钯的吸附和镀层的附着力
  常用配方及工艺条件：
  铬酸 400 g / L
  硫酸 400 g / L
  润湿剂 适量
  温度 60￣72 ℃
  时间 6￣15 min
  3. 还原
  还原的作用是除去镀件表面残留的铬酸，保证活化液的使用寿命。本工艺采用两道还原，可以使还原剂含量很低，这样既降低成本，又可保证还原得彻底。
  配方及工艺条件：
  焦亚硫酸钠 2￣5 g / L
  盐酸 适量
  pH 3￣4
  时间 0.5￣1.5 min
  4. 预浸
  预浸是为了增加活化液的使用寿命，减少活化液的无谓损耗。预浸液可对活化液起到一个缓冲作用，减少前面可能产生的有害物质进入活化槽，防止活化液中的盐酸被稀释，也防止胶体钯直接和镀件表面的中性水接触而导致的破坏性水解
  配方及工艺条件：
  盐酸 150￣200 mL/L
  预浸剂BPP-1 8￣12 mL/L
  时间 0.5￣1 min
  5. 活化
  经粗化的ABS塑料表面呈微孔状，通过活化，可在其表面吸附上一层均匀的胶体，为后面的铜置换提供催化中心——细微的钯金属小颗粒。
  活化液不是普通的溶液而是 一种胶体。胶体钯活化液活性的 高低，并非取决于溶液中钯含量 的高低，而是取决于胶体颗粒的 细度及数量的多少。也就是说， 相同浓度钯含量的活化液，制备 出的胶体颗粒越细、胶体数量越多，则活化液体现出的活性越 高，越不容易产生漏镀。这可以用来解释传统胶体钯活化液中钯含量往往在200￣300 mg/L以上，而活性却并不高，而本工艺 活化液中钯含量并不高，却具有 很高的活性。
  在传统工艺中，钯含量中的 绝大部分为非有效活性成分，不仅配制成本高，而且平时生产过 程中携带损失大、消耗量大。而本工艺活化液中胶体钯细而密、不易沉降，带出损耗小、消耗少、稳定性也更好。
  工艺配方及工艺条件：
  浓盐酸 200￣300 mL/L
  活化剂BPA-1 40￣80 mL/L
  温度 30￣45 ℃
  时间 3￣5 min
  6. 铜置换
  铜置换为本工艺的关键性工 序，它完全不同于传统意义上的化学沉铜。作者经过合理的选料、调配，通过大量试验，配制 出高稳定、长寿命、低成本的铜 置换溶液，得到的导电层呈浅灰 黑色，结晶细致、结合力良好，其导电性能优于国外同类产品。 由于铜置换导电膜层非常薄（厚度大概只有零点几微米），所以后续电镀层不易产生毛刺和麻点。BPC-1A为工作液提供铜离子，并含有适量的有机物组合络合剂、促进剂等，BPC-1B的主要成分为碱及适量的络合剂、抑制剂、润湿剂等。与传统的化学镀镍溶液相比，本工艺的铜置换溶液不含难分解的螯合剂，废水处理相对方便、容易。
  配方及工艺条件：
  BPC-1A 70￣120 mL/L
  BPC-1B 50￣350 mL / L
  pH >12
  温度 50￣60 ℃
  时间 3￣5 min
  7. 结论
  传统的塑料电镀操作繁琐、溶液稳定性差、废水处理困难，而铜置换工艺流程短、寿命长、废水处理方便。
  本工艺主要是经过高活性的活化液和高稳定性的铜置换液处理，在塑料工件表面形成一层铜置换导电膜。
  和传统工艺相比，本工艺具有操作简便、生产量大、成品率高等的优点。