塑料電鍍及其前處理清洗

塑料電鍍工藝在上世紀60年代已實現工業化，目前工程塑料的電鍍技術已日趨完善，而耐熱性，耐藥品性好，機械強度優異的超工程塑料的電鍍工藝正在研制之中，用品質優良，價格較低的塑料制品代替金屬材料不僅可以降低生產成本，而且也大大降低產品重量。塑料制品電鍍不僅具有裝飾效果，而且也能更好的發揮塑料本來的特性。因此在要求電性能好的電子電器領域，塑料電鍍制品越來越受歡迎。

最初塑料電鍍制品主要用于汽車工業，如做車輪護罩，汽車門把手等，目前已大量用在辦公設備及通訊設備上，如做個人電腦機殼的電磁屏蔽罩等。隨著研究的深入，塑料電鍍制品的應用將會日益廣泛。

塑料電鍍工藝原理

塑料濕法電鍍工藝基本流程為：

除油→（預處理）→浸蝕→中和→（表面清洗）→添加催化劑→活化→非電解電鍍→電鍍。各個步驟的作用和原理如下：

1.除油

由于塑料制品表面常沾有指紋，油污等有機物，以及靠靜電作用而附著的灰塵等無機物，這些污垢都應加以去除。常用于除油的堿性試劑有硅酸鹽和硫酸鹽兩類，其中硅酸鹽會在表面形成硅酸鹽薄膜，對后續浸蝕處理有影響，所以通常使用硫酸鹽除油劑。

2.預浸蝕

由于工程塑料及超工程塑料耐化學藥品性能好，一般難以被化學藥品浸蝕，因此在浸蝕之前要進行預浸蝕。預浸蝕常使用有機溶劑，利用有機溶劑使塑料表面產生膨潤，經過預浸蝕處理可提高浸蝕加工效果。有的塑料較易被化學藥品浸蝕，則可省略預浸蝕步驟。

3.浸蝕

浸蝕采用強氧化劑或強酸，強堿對塑料進行化學處理，使塑料表面有選擇性的溶解，產生凹凸不平的固定點，結果使電鍍產生良好的外觀并保證鍍層附著性好。如ABS塑料，采用了輅酸和硫酸的混合液作浸蝕劑，在強氧化性的鋸酸作用下，塑料中的丁二烯氧化形成撥基等極性基團并在塑料表面產生固定點，這些固定點是發生電鍍的有利位置。又如工程塑料和超工程塑料經預浸蝕處理后，再在鉛酸作用下，膨潤的表面層就會局部產生氧化的固定點，而由無機物或玻璃纖維做填充劑的工程塑料，在強氧化劑的浸蝕作用下，填充劑溶解脫落在塑料表面形成固定點，含有酯類結垢的塑料在強酸，強堿浸蝕下也會解離而形成活化的固定點。

4.中和

經浸蝕處理后必須去除塑料表面殘留的浸蝕劑，如用鹽酸做浸蝕劑，需要用氫氧化鈉等堿中和；如用錚酸做浸蝕劑，表面上殘留的輅酸，會使后續的非電解電鍍產生的鍍層無法在塑料表面形成，導致鍍層附著下降，外觀不好，此時通常使用有還原性的鹽酸或有機酸去除之。

5.表面清理

工程塑料和超工程塑料需要這一步驟，目的為在后續的添加催化劑處理步驟中提高表面對催化劑（金屬耙）的吸附性。

6.添加催化劑及活化處理

為使非電解電鍍得到良好的效果，在塑料表面要吸附催化劑金屬鋰。具體做法為把塑料浸漬在含有氯化耙和二氯化錫的溶液（催化劑C）中浸漬，再在堿液或酸液中進行活化處理（多采用在硫酸或鹽酸溶液中活化處理）以促進金屬耙的生成。

7.非電解電鍍

非電解電鍍（又稱化學電鍍）是不依靠外界電流作用，而依靠化學試劑的氧化還原反應在物體表面沉積一層金屬的方法，如化學鍍銀即是利用甲醛或還原性糖與銀氨絡合物發生氧化還原反應在金屬、玻璃、塑料等的表面沉積一層銀的方法，化學鍍銀即是把鍍件浸入硫酸銀，次磷酸二氫鈉，檸檬酸（螯合劑）組成的混合溶液中，在一定pH值適合溫度下，溶液中銀離子被次磷酸二氫鈉還原為金屬并沉積在表面上，在這個反應中耙起催化劑的作用。

化學鍍銅，即把被鍍件浸入硫酸銅，酒石酸鉀鈉（螯合劑）和甲醛組成的混合溶液中，在堿性條件下，溶液中的銅離子被甲醛還原成金屬銅而沉積在表面上。

為使電鍍層獲得滿意效果，在完成第一次化學鍍層之后需要繼續多次進行化學鍍層以提高鍍層厚度，或利用化學鍍層的導電性，用常規電鍍方法繼續進行電鍍處理。

塑料電鍍的具體工藝舉例

目前己可對通用塑料，工程塑料，超工程塑料等多種塑料進行電鍍處理。下面僅舉一例加以說明。

通用工程塑料的電鍍工藝（聚碳酸酯樹脂為例）。

聚碳酸酯樹脂是通用工程塑料中唯一透明的非晶性樹脂，其尺寸穩定性，耐沖擊性均好。其電鍍工藝為：

去油亠溶劑處理（PC-724，40°C，5min）→酸浸（硫酸，600mL/L，65°C，7min）→浸蝕（CrCO?+H?SO?，400g/L，70°C，3min）→中和（HC150mL/L，25°C，2min）→表面清理（清理劑SP，150mL/L，40°C，4min）→添加催化劑（催化劑C，50mL/L，25°C，4min）→促進劑（HC1150mL/L，H?SO?mL/L，40°C，2min）→化學電鍍f酸活化f電鍍（見表6-33，表6-34）。

表6-33化學鍍鎳的電鍍液組成

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其電鍍工藝機理為，在去油清洗之后采用有機溶劑使塑料表面膨潤，局部產生微細裂紋，然后用酸浸蝕，使微細裂縫擴大，接著采用鋸酸-硫酸溶液進一步浸蝕處理，使微縫部分溶解，產生提高電鍍密合性的固定效果。聚碳酸酯電鍍制品可作汽車門把手，辦公，通訊設備中的電磁干擾屏蔽罩等。

表6-34化學鍍銅的電鍍液組成

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