專利名稱：一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種解膠溶液，尤其是涉及一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液。
背景技術：
因高分子材料結構獨特、易改性、易加工，使其具有其他材料不可比擬、不可替代的優(yōu)異性能，廣泛用于科學技術、國防建設和國民經(jīng)濟各個領域，成為現(xiàn)代社會生活中衣食住行用各個方面不可缺少的材料。高分子材料表面通過金屬化改性后，在保持自身的高分子材料特性的同時又具有了金屬特性，如各類金屬色澤的裝飾性以及耐磨性、導電性、屏蔽性等，具有一般高分子材料和金屬材料無法比擬的性能，具有獨特和廣泛的應用價值。高分子材料表面進行金屬化改性的常用方法有化學處理、真空鍍、噴鍍及高分子 材料中摻金屬粉末或金屬鹽等等。真空鍍和噴鍍金屬膜層極薄，其導電性能、屏蔽性能及耐磨性能較差；高分子材料中摻金屬粉末或金屬鹽，操作方式繁瑣、成本高、裝飾性能差，應用極少?；瘜W處理法是目前應用面最廣的改性方法，具有裝飾性強、結合力好、導電性能優(yōu)異、金屬層厚度可控等特點。高分子材料化學法改性工藝流程為除油一粗化一貴金屬膠體活化一解膠一化學涂覆，最終使高分子材料表面附著金屬導電層。除油可采用堿性或酸性除油劑，目的是除去表面油污。粗化可用機械打磨，也可采用化學法處理，目的是使高分子材料表面具有微觀粗糙度，有利于膠體的吸附和金屬涂覆層的附著力。貴金屬膠體活化液主要由含金、銠、鈀等貴金屬微粒和錫離子構成的膠體等組成，最常用的為含鈀/ 二價錫膠體的活化液，活化的作用是在高分子材料表面吸附貴金屬的膠體顆粒，為后續(xù)的化學涂覆提供催化劑。“解膠”的作用是解除高分子材料表面在活化溶液中吸附的貴金屬膠體顆粒中的二價錫，讓貴金屬微粒在材料表面有效的暴露出來。當高分子材料浸到化學涂覆溶液中時，有效暴露的貴金屬微粒對化學涂覆起到催化作用，使高分子材料表面沉積上金屬膜層。因此，解膠工序對高分子材料表面的金屬化起著承上啟下的至關重要作用。經(jīng)解膠處理后，進入化學涂覆工序，一般為化學沉鎳或化學沉銅工藝，該道工序促使高分子材料表面最終具有良好的金屬屬性。高分子材料通過上述處理后，具有很好的導電性能，可以根據(jù)使用需要在表面再涂覆一定厚度的各類金屬膜層，使高分子材料具有各種不同的金屬屬性?，F(xiàn)在市場上常用的解膠溶液主要為硫酸、鹽酸、氫氧化鈉、次磷酸鈉等，它們具有以下共同的缺點1、使用壽命短，一般不超過一個星期就須更換；2、需要較高的使用濃度，如硫酸、鹽酸等均需100ml/l以上，氫氧化鈉、次磷酸鈉需要50g/l以上；3、穩(wěn)定性差，使用過程中容易出現(xiàn)漏鍍、掛具上鍍等現(xiàn)象；4、解膠能力較差，需要高分子材料表面吸附較高濃度的貴金屬膠體，才能保證高分子材料在化學涂覆處理中形成完整的金屬層，增加了處理成本。
另外，也有采用在酸性解膠溶液中加氧化劑的方法來進行解膠，但由于貴金屬膠體中貴金屬顆粒為納米級大小，酸性條件下氧化劑的氧化能力極強，所以這種解膠溶液會導致氧化劑對貴金屬顆粒形成一定的溶解，易導致化學涂覆金屬層不完整。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術之不足，本發(fā)明提供了一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液。一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，所述的解膠溶液包括酸和絡合劑，所述的酸為無機酸或有機酸中的一種或二種以上的 任意組合，所述的絡合劑為有機絡合劑或無機絡合劑中的一種或二種以上的任意組合；所述的酸在解膠溶液中的用量為5 200ml/l，所述的絡合劑在解膠溶液中的用量為O. f 100g/l。優(yōu)選地，所述的無機酸為下列之一或二種以上的任意組合鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、氟硼酸、氟硅酸。優(yōu)選地，所述的有機酸為下列之一或二種以上的任意組合有機磺酸、有機羧酸、有機膦酸。優(yōu)選地，所述的無機絡合劑為含氟離子化合物，所述的含氟離子化合物為下列之一或二種以上的任意組合氟化鈉、氟化鉀、氟化銨、氟化氫銨、氫氟酸。優(yōu)選地，所述的有機絡合劑為下列之一或二種以上的任意組合有機羧酸及其鹽、有機胺絡合劑和有機膦絡合劑。優(yōu)選地，所述的有機羧酸及其鹽為下列之一檸檬酸、葡萄糖酸鈉、乳酸、蘋果酸、草酸、丙二酸、羥基乙酸；所述的有機胺絡合劑為下列之一乙二胺四乙酸、羥基乙酸、乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺；所述的有機膦絡合劑為下列之一羥基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、2-羥基膦?；宜?。優(yōu)選地，所述的酸在解膠溶液中的用量為l(T80ml/l。優(yōu)選地，所述的絡合劑在解膠溶液中的用量為O. 5 50g/l。本發(fā)明的工作原理酸對膠體中的二價錫有一定溶解作用，而絡合劑同時具有絡合和溶解二價錫的作用，絡合劑的存在加速了膠體中二價錫的剝離，使二價錫剝離的更快、更徹底，同時可以減少酸的用量；同時，解膠溶液中的絡合劑還能有效的絡合去除零件加工過程中攜帶進解膠溶液的金屬離子，保證解膠溶液的穩(wěn)定性，延長解膠溶液的使用壽命。本發(fā)明的解膠溶液由酸和一定的絡合劑組成，具有解膠能力強、穩(wěn)定性好、掛具不易上鍍、使用壽命長等特點。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，所述的解膠溶液包括酸和絡合齊U，所述的酸為無機酸或有機酸中的一種或二種以上的任意組合，所述的絡合劑為有機絡合劑或無機絡合劑中的一種或二種以上的任意組合。選用本發(fā)明解膠溶液7組，并選用4組常用解膠溶液作為對照組。7組本發(fā)明解膠溶液的組成如下I組鹽酸在解膠溶液中的用量為50ml/l，氟化鈉在解膠溶液中的用量為10g/l ；
2組硫酸在解膠溶液中的用量為30ml/l，檸檬酸在解膠溶液中的用量為5g/l ；
3組磷酸在解膠溶液中的用量為80ml/l，乙二胺四乙酸在解膠溶液中的用量為20g/
I ;
4組氫氟酸在解膠溶液中的用量為20ml/l，羥基亞乙基二膦酸在解膠溶液中的用量為 40g/l ；
5組氟硼酸在解膠溶液中的用量為10ml/l，葡萄糖酸鈉在解膠溶液中的用量為2g/
I ; 6組氟硅酸在解膠溶液中的用量為40ml/l，甲基磺酸在解膠溶液中的用量為10ml/l，氟化氫銨在解膠溶液中的用量為10g/l ；
7組乙酸在解膠溶液中的用量為25ml/l，硫酸在解膠溶液中的用量為10ml/l，乳酸在解膠溶液中的用量為2g/l，乙醇胺在解膠溶液中的用量為5g/l ；
4組對照組解膠溶液的組成如下
I:鹽酸在解膠溶液中的用量為150ml/l，
II:硫fe在解I父溶液中的用量為100ml/l,
III:次磷酸鈉在解膠溶液中的用量為80g/l，
IV:氫氧化鈉在解膠溶液中的用量為50g/l。以下為三種不同條件下高分子材料化學法改性工藝的具體操作
I.高分子材料環(huán)氧樹脂(如線路板)經(jīng)過除油，在含雙氧水和硫酸的溶液中粗化，經(jīng)過膠體鈀活化液(鹽酸50ml/l，氯化鈉200g/l BPA-I 5ml/l)以溫度30度條件下，浸泡5分鐘進行活化處理，再采用上述各解膠溶液進行解膠處理，最后進行化學沉銅處理。2.高分子材料聚氨酯海綿經(jīng)過除油，在含高錳酸鉀和硫酸的溶液中粗化，草酸還原處理，表面調整處理(BPM-1 200ml/l)，經(jīng)過膠體鈀活化液(鹽酸250ml/l，氯化亞錫2g/l,BPA-I 3ml/l)以30度，浸泡3分鐘進行活化處理，再采用上述解膠溶液進行解膠處理，最后用化學沉鎳溶液(E300A 40 ml/1, E300B 60 ml/1, PH值8. 5)以溫度32度條件下，浸泡8分鐘進行涂覆處理。3.高分子材料ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)經(jīng)過除油，在含鉻酐、硫酸的溶液中粗化處理，經(jīng)過鉻酐還原處理(BPR-1 20 ml/1，鹽酸100 ml/1 )，再經(jīng)過膠體鈀活化液(鹽酸250 ml/1，氯化亞錫2g/l，BPA-I 3 ml/1)以溫度30度條件下、浸泡3分鐘進行活化處理，采用上述解膠溶液進行解膠處理，最后用化學沉鎳溶液(E300A 40 ml/1，E300B 60 ml/1, PH值8. 5)以溫度32度條件下，浸泡8分鐘進行涂覆處理。上述操作中的BPA-1，BPM-I, BPR-I, E300A, E300B均為杭州東方表面技術有限公司商品。上述具體操作1、2、3中采用不同解膠溶液處理后，高分子材料表面沉積金屬的完整度及在處理過程中的掛具上鍍現(xiàn)象(掛具表面浸綠勾膠涂料)，結果如表I所示
表I
權利要求
1.一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的解膠溶液包括酸和絡合劑，所述的酸為無機酸或有機酸中的一種或二種以上的任意組合，所述的絡合劑為有機絡合劑或無機絡合劑中的一種或二種以上的任意組合；所述的酸在解膠溶液中的用量為5 200ml/l，所述的絡合劑在解膠溶液中的用量為0. f 100g/l。
2.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的無機酸為下列之一或二種以上的任意組合鹽酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、氟硼酸、氟硅酸。
3.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的有機酸為下列之一或二種以上的任意組合有機磺酸、有機羧酸、有機膦酸。
4.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的無機絡合劑為含氟離子化合物，所述的含氟離子化合物為下列之一或二種以上的任意組合氟化鈉、氟化鉀、氟化銨、氟化氫銨、氫氟酸。
5.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的有機絡合劑為下列之一或二種以上的任意組合有機羧酸及其鹽、有機胺絡合劑、有機膦絡合劑。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的有機羧酸及其鹽為下列之一檸檬酸、葡萄糖酸鈉、乳酸、蘋果酸、草酸、丙二酸、羥基乙酸；所述的有機胺絡合劑為下列之一乙二胺四乙酸、羥基乙酸、乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺；所述的有機膦絡合劑為下列之一羥基亞乙基二膦酸、氨基三亞甲基膦酸、2-羥基膦?；宜?。
7.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的酸在解膠溶液中的用量為l(T80ml/l。
8.根據(jù)權利要求I所述的用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，其特征在于所述的絡合劑在解膠溶液中的用量為0. 5 50g/l。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于高分子材料表面金屬化改性的解膠溶液，所述的解膠溶液包括酸和絡合劑，所述的酸為無機酸或有機酸中的一種或二種以上的任意組合，所述的絡合劑為有機絡合劑或無機絡合劑中的一種或二種以上的任意組合；所述的酸在解膠溶液中的用量為5~200ml/l，所述的絡合劑在解膠溶液中的用量為0.1~100g/l。本發(fā)明的解膠溶液由酸和一定的絡合劑組成，具有解膠能力強、穩(wěn)定性好、掛具不易上鍍、使用壽命長等特點。
文檔編號C23C18/20GK102776494SQ20121028376
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權日2012年8月10日
發(fā)明者曾鑫, 郭偉榮 申請人:杭州東方表面技術有限公司