一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種環(huán)保型的無磷、無六價鉻塑膠電鍍方法。本發(fā)明方法采用的技術(shù)方案為：（1）對塑膠基材表面進行清洗和干燥；（2）在連續(xù)真空鍍膜裝置中對干燥后塑膠基材表面進行等離子體表面改性處理和物理氣相沉積金屬導(dǎo)電層；（3）對所獲得的金屬導(dǎo)電層進行化學(xué)改性；（4）化學(xué)改性后的塑膠基材于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅；（5）堿性鍍銅后的塑膠零件進一步進行電鍍酸銅和電鍍鎳；（6）電鍍酸銅和電鍍鎳后的塑膠零件進行硫酸鹽三價鉻電鍍。經(jīng)本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品外觀光亮，鍍層結(jié)合力好，抗腐蝕能力強，符合總體質(zhì)量要求。
【專利說明】一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于塑膠電鍍領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保型的無磷、無六價鉻塑膠電鍍方法。【背景技術(shù)】
[0002]塑膠電鍍制品不僅擁有良好的金屬質(zhì)感，兼有重量輕、耐蝕性能好等優(yōu)點，塑膠電鍍技術(shù)已廣泛應(yīng)用于如衛(wèi)浴等各個工業(yè)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的塑膠電鍍方法需經(jīng)過粗化、活化、化學(xué)鍍鎳、焦磷酸鍍銅、鍍酸銅、鍍鎳、六價鉻鍍鉻等步驟。其中粗化和六價鉻鍍鉻工藝需要使用六價鉻。六價鉻具有高毒性和致癌性，對人體和環(huán)境具有嚴(yán)重的危害；化學(xué)鍍鎳和焦磷酸鍍銅工藝均為含磷電鍍工藝，磷是引起水體富營養(yǎng)化的關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)，水體富營養(yǎng)化不僅會導(dǎo)致水中藻類瘋長，而且會使水體含氧量急劇下降，影響魚類等水生生物的生存，甚至造成災(zāi)害性的生態(tài)異常。因此，研發(fā)一種環(huán)保型的無磷、無六價鉻塑膠電鍍方法，既是行業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是環(huán)保日益增強的需求。
[0003]中國專利CN101851431A公開了一種塑料組合物和塑料表面金屬化的方法，將塑料和金屬螯合物注塑成塑料件后，采用波長為1064 nm~1000 Pm的激光對塑料進行激光刻蝕，然后在激光刻蝕區(qū)通過化學(xué)鍍形成鍍層。該方法避免使用六價鉻粗化工藝，但其生產(chǎn)成本高，同時對于表面復(fù)雜的產(chǎn)品難以實現(xiàn)金屬化。
[0004]中國專利CN102127764A公開了一種在塑膠基材表面實施半干法電鍍的方法，該方法使用物理氣相沉積對塑膠表面進行金屬化，但物理氣相沉積所獲得的金屬膜層沒有經(jīng)歷電結(jié)晶過程，膜層易出現(xiàn)裂紋缺陷、晶粒粗大等現(xiàn)象，如圖1所示，后續(xù)的電沉積易導(dǎo)致鍍層外觀麻點、針孔等不良現(xiàn)象。
[0005]中國專利CN19708 30A和CN101343724A公開了連續(xù)鍍膜輸送裝置及其使用方法，該裝置包含動力驅(qū)動系統(tǒng)、導(dǎo)軌、柔性輸送帶、多個單體真空鍍膜倉及對應(yīng)抽真空泵組，導(dǎo)軌安裝在真空鍍膜倉頂部，導(dǎo)軌的排布根據(jù)真空鍍膜倉的形狀來設(shè)計，輸送帶為柔性材質(zhì)的不銹鋼制成。但上述裝置實際生產(chǎn)運行存在四大不足:1.柔性不銹鋼經(jīng)過一段時間的彎曲后出現(xiàn)開裂或折斷的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響生產(chǎn)；2.裝置過渡倉較多，利用率低，占地面積大；
3.每個單體爐之間的插板閥長期在高真空條件下運作易出現(xiàn)閥門無法鎖緊的現(xiàn)象，極可能導(dǎo)致相互漏氣，給生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性帶來隱患；4.由于傳送節(jié)拍問題，無法安裝低溫捕集器，降低各單體爐的抽真空速度；5.該裝置鍍膜過程采用中頻電源沉積效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對【背景技術(shù)】中的不足之處，提供一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法。本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品外觀光亮，鍍層結(jié)合力好，抗腐蝕能力強，符合總體質(zhì)量要求。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，對塑膠基材表面進行清潔處理，等離子體表面改性處理和物理氣相沉積金屬導(dǎo)電層，對所獲得的金屬導(dǎo)電層進行化學(xué)改性處理和堿性鍍銅，電鍍酸銅，電鍍鎳和三價鉻。
[0008]具體包括以下步驟:
(1)對塑膠基材表面進行清洗和干燥；
(2)在連續(xù)真空鍍膜裝置中，對干燥后的塑膠基材表面進行等離子體表面改性處理和物理氣相沉積金屬導(dǎo)電層，該真空鍍膜裝置由進料倉、大型真空鍍膜倉和出料倉組成，工作流程如下:
(A)清洗后的塑料工件通過進料倉轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置一號工位中，進行等離子體表面改性處理；
(B)等離子體表面改性后的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置二號工位中，在其表面氣相沉積一層金屬作為導(dǎo)電基礎(chǔ)層；
(C)沉積導(dǎo)電基礎(chǔ)層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置三號工位中，在其表面氣相沉積一層混合金屬作為導(dǎo)電中間層；
(D)沉積導(dǎo)電中間層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置四號工位中，在其表面氣相沉積一層金屬作為導(dǎo)電表層；
(E)沉積導(dǎo)電金屬表層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至出料倉；
(3)對步驟(2)沉積的金屬導(dǎo)電層進行化學(xué)改性處理；
(4)將步驟(3)獲得的塑膠基材置于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅；圖2為鍍銅后的SEM圖；
(5)對鍍銅處理后的塑膠基材進行電鍍酸銅、電鍍鎳；所述的電鍍酸銅采用硫酸和硫酸銅鍍浴體系；所述 的電鍍鎳采用瓦特鎳鍍浴體系；
(6)對步驟(5)獲得的塑膠基材進行三價鉻電鍍；所述的三價鉻電鍍采用硫酸鹽三價鉻鍍浴體系。
[0009]步驟(1)所述的清洗，能采用磺酸型陰離子表面活性劑清洗、無水酒精擦拭、烷烴類有機物無水清洗技術(shù)、干冰清洗技術(shù)、或靜電除塵方法。
[0010]步驟(2)所述的等離子體表面改性處理，能采用直流輝光處理、電子回旋共振放電輝光處理、脈沖輝光處理、或離子源改性處理；所述的物理氣相沉積，能采用蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜、或多弧離子鍍膜；
步驟(2)所述的金屬導(dǎo)電層由導(dǎo)電基礎(chǔ)層、導(dǎo)電中間層、和導(dǎo)電表層三部分組成；所述的導(dǎo)電基礎(chǔ)層，能采用鈦、鋯、銀、鉻、鎳金屬中的一種；所述的導(dǎo)電中間層，能采用鈦、鋯、銀、鉻、鎳、鋁、銅、不銹鋼中的兩種或多種；所述的導(dǎo)電表層，能采用鎳、銅金屬中的一種或多種。
[0011]步驟(2)所述的連續(xù)真空鍍膜裝置，如圖3所示，包括進料倉、大型真空鍍膜倉和出料倉，所述進料倉和儲料倉分別設(shè)置有一套真空泵組，所述大型真空鍍膜倉設(shè)置有兩套真空泵組；所述大型真空鍍膜倉內(nèi)腔均勻分隔成四個功能區(qū)，依次為一號工位、二號工位、三號工位和四號工位，所述二號工位、三號工位、四號工位均設(shè)置有真空室大門，所述真空室大門內(nèi)側(cè)均設(shè)置有多個柱狀濺射靶；所述進料倉連接一號工位以通過由氣缸驅(qū)動的氣動機械手將轉(zhuǎn)架推入大型真空鍍膜倉內(nèi)，所述大型真空鍍膜倉內(nèi)底部設(shè)置有一個將轉(zhuǎn)架從一號工位依次旋轉(zhuǎn)至二號工位、三號工位和四號工位的可旋轉(zhuǎn)四工位平臺，所述可旋轉(zhuǎn)四工位平臺上安置有供轉(zhuǎn)架滾動和固定的軌道，所述可旋轉(zhuǎn)四工位平臺每次只能定位旋轉(zhuǎn)90°，所述可旋轉(zhuǎn)四工位平臺上還設(shè)有四個分別驅(qū)動相應(yīng)工位上的轉(zhuǎn)架自轉(zhuǎn)的電機，所述出料倉連接四號工位以通過氣動機械手將轉(zhuǎn)架從大型真空鍍膜倉輸取出，所述進料倉、出料倉與大型真空鍍膜倉之間均設(shè)置有插板閥。所述大型真空鍍膜倉的四個工位和進、出料倉形成了空間占用小的旋轉(zhuǎn)生產(chǎn)線，可以等效成六個腔室的直線式生產(chǎn)線。[0012]該連續(xù)真空鍍膜裝置的工作流程如下: ①工件通過掛具掛好后移至轉(zhuǎn)架上，轉(zhuǎn)架由外軌道車推進進料倉，通過進料倉的真空泵組對進料倉進行抽低真空并啟動低溫水汽捕集器，完成預(yù)真空過程。[0013]②第一插板閥開啟后，由氣動機械手將轉(zhuǎn)架推入大型真空鍍膜倉。[0014]③轉(zhuǎn)架置于可旋轉(zhuǎn)四工位平臺上，該可旋轉(zhuǎn)四工位平臺每次只能定位旋轉(zhuǎn)90°，上面安置軌道供轉(zhuǎn)架滾動與固定。[0015]④該裝置共有3組傳動: (A)轉(zhuǎn)架進出線性傳動，由氣動機械手控制； (B )轉(zhuǎn)架自身旋轉(zhuǎn)運動，由四組獨立電機控制； (C)可旋轉(zhuǎn)四工位平臺旋轉(zhuǎn)運動，由氣動裝置控制，精確定位。[0016]⑤第一插板閥關(guān)閉后，一號工位對工件進行等離子體表面改性處理，二號工位同時對工件進行導(dǎo)電金屬底層沉積，三號工位同時對工件進行導(dǎo)電金屬中間層沉積，四號工位同時對工件進行導(dǎo)電金屬表層沉積；二、三、四號工位鍍膜過程均采用大功率電源。[0017]⑥為了縮短鍍膜周期，大型真空鍍膜倉在三個真空室大門開啟時均處于5X lO—ipa。轉(zhuǎn)架進入鍍膜室后不再有抽高真空過程，直接進入離子源清洗階段。[0018]⑦第二插板閥開啟(為了節(jié)約時間，也可以在鍍膜完成前先將第二插板閥開啟，不存在壓力差)，由氣動機械手將轉(zhuǎn)架拉入出料倉，第二插板閥關(guān)閉。[0019]⑧在完成上述過程中，第一插板閥已完成開啟；大型真空鍍膜倉傳動轉(zhuǎn)換，旋轉(zhuǎn)工作臺將原四號工位轉(zhuǎn)換到一號工位后重復(fù)步驟2-5。[0020]⑨每周期進、出轉(zhuǎn)架各一個，鍍膜進行過程中進、出料倉可破真空放氣裝卸轉(zhuǎn)架并抽真空工作。[0021]步驟(3)所述的化學(xué)改性處理為在改性溶液中，常溫下處理30~100 s;所述的改性溶液組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為，改性劑A 0.001~0.01%，改性劑B 0.002~0.05%，余量為水，以上各組分百分?jǐn)?shù)之和為100% ;所述的改性劑A為巰基丙酸、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑中的一種或多種；所述的改性劑B為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或多種.[0022]步驟(4)所述的鍍銅為:以電解銅為陽極，在電流密度為0.4~0.8 A/dm2、超聲波強度為20-40KHZ、溫度為35~40 °C、表面張力小于85 dyne/cm的條件下進行，電解液主要組成為:絡(luò)合劑40~60 g/L，硫酸銅12~20 g/L，和潤濕劑0.1~0.5 g/L ;所述的絡(luò)合劑為檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸銨、酒石酸鉀、酒石酸鈉、酒石酸鉀鈉中的一種或多種；所述的潤濕劑為聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、二辛基琥珀酸磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一種或多種。[0023]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，用三價鉻電鍍工藝替代傳統(tǒng)的六價鉻電鍍工藝，避免了對人體和環(huán)境造成危害，既符合行業(yè)技術(shù)發(fā)展的趨勢，也是環(huán)保日益增強的需求；且本發(fā)明方法制備的產(chǎn)品外觀光亮，鍍層結(jié)合力好，抗腐蝕能力強，符合總體質(zhì)量要求；本發(fā)明采用的連續(xù)真空鍍膜裝置的優(yōu)點如下:轉(zhuǎn)架可自轉(zhuǎn)，柱狀濺射靶和電源的配置較少，降低成本；大型真空鍍膜倉上開有三個真空室大門(或稱靶門)，既方便了濺射靶的維修與更換，同時也兼顧為設(shè)備維修門；真空泵組配置性價比高，有效利用率高；通過真空室大門進出，設(shè)備檢修保養(yǎng)方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為氣相沉積后鍍層表面SEM圖；
圖2為無磷、堿性、超聲鍍銅后鍍層表面SEM圖；
圖3為連續(xù)真空鍍膜裝置，其中:
1:進料倉，2:第一插板閥,3: —號工位,4:旋轉(zhuǎn)式單層屏蔽,5:二號工位,6:三號工位，7:四號工位，8:第二插板閥，9:出料倉，10:真空泵組，11:濺射靶。
【具體實施方式】
[0025]本發(fā)明用下列實施例來進一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于下列實施例。
[0026]實施例1在ABS (丙烯腈、丁二烯和苯乙烯聚合物)工程塑料多功能花灑外殼實施無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍流程
具體步驟如下:
1)將ABS花灑注塑成型坯件上PVD掛具，表面清洗干凈后，70°C烘干3小時；
2)烘干后掛具轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)架上，外軌道車推進進料倉，抽低真空并啟動低溫水汽捕集器，完成預(yù)真空過程。
[0027]3)第一插板閥開啟，轉(zhuǎn)架由氣動機械手推入真空室一號工位。
[0028]4) 一號工位在30°C下進行低溫等離子體表面改性，工藝條件為離子源電流:0.3A，偏壓:200V,占空比:50%，氬氣流速:50SCCM，爐體內(nèi)真空壓力:1.0Pa，輝光時間:IOmin ；
5)通過工位平臺旋轉(zhuǎn)運動，二號工位沉積導(dǎo)電金屬底層，采用大功率濺射鍍鉻方式，鉻靶電流:10A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.2Pa，時間:5min ；
6)三號工位沉積導(dǎo)電金屬中間層，采用鉻銅合金鍍層，使用大功率濺射鉻靶和大功率濺射銅靶鍍鉻銅合金膜，濺射鉻靶電流由15A慢慢降至0A，濺射銅靶電流由IOA慢慢升至20A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.2Pa，時間:5min ；
7)四號工位沉積導(dǎo)電金屬表層，采用大功率濺射鍍銅的方式，銅靶電流:20A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.3Pa，時間:5min ；
8)第二插板閥開啟，由氣動機械手將轉(zhuǎn)架拉入出料倉，第二插板閥關(guān)閉，出料倉放氣出
料；
9)使用改性劑對所獲得的PVD金屬膜層進行化學(xué)改性；改性溶液為巰基丙酸0.005%,3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨0.002%,和水99.993%，在常溫下進行70s ；
10)化學(xué)改性后，塑膠件掛到電鍍掛具上，置于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅；以電解銅為陽極，電流密度為0.4A/dm2，超聲波強度為30KHZ，溫度為35 V ’表面張力60 dyne/cm ;電解液主要含有檸檬酸鉀40 g/L,硫酸銅18 g/L,和聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯0.3 g/L ；
11)依次電鍍酸銅、半光鎳、全光鎳、微孔鎳和硫酸鹽三價鉻。
[0029]實施例2 ABS+PC (聚碳酸酯)材質(zhì)微鍋爐把手實施無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍流程
具體步驟如下:
1)將微鍋爐把手注塑成型坯件上PVD掛具，表面清洗干凈后，80°C烘干2小時；
2)烘干后掛具轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)架上，外軌道車推進進料倉，抽低真空并啟動低溫水汽捕集器，完成預(yù)真空過程。
[0030]3)第一插板閥開啟，轉(zhuǎn)架由氣動機械手推入真空室一號工位。
[0031]4) 一號工位進行低溫等離子體表面改性，工藝條件為離子源電流:0.5A，偏壓:300V，占空比:75%，氬氣流速:150SCCM，氧氣流速:100SCCM，爐體內(nèi)真空壓力:2.0Pa，輝光時間:5min ；
5)通過工位平臺旋轉(zhuǎn)運動，二號工位沉積導(dǎo)電金屬底層，采用大功率濺射鍍鉻方式，鉻靶電流:20A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.4Pa，時間:3min ；
6)三號工位沉積導(dǎo)電金屬中間層，采用鉻銅合金鍍層，使用大功率濺射鉻靶和大功率濺射銅靶鍍鉻銅合金膜，濺射鉻靶電流由15A慢慢降至0A，濺射銅靶電流由IOA慢慢升至20A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.4Pa，時間:3 min ；
7)四號工位沉積導(dǎo)電金屬表層，采用大功率濺射鍍銅的方式，銅靶電流:15A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空 度保持在0.4Pa，時間:3min ；
8)第二插板閥開啟，由氣動機械手將轉(zhuǎn)架拉入出料倉，第二插板閥關(guān)閉，出料倉放氣出
料；
9)使用改性劑對所獲得的PVD金屬膜層進行化學(xué)改性；改性溶液為2-巰基苯并咪唑0.001%，十六烷基三甲基溴化銨0.05%，和水99.949%，在常溫下進行IOOs ；
10)化學(xué)改性后，塑膠件掛到電鍍掛具上，置于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅；以電解銅為陽極，電流密度為0.8A/dm2，超聲波強度為20KHZ，溫度為40 V ’表面張力80 dyne/cm;電解液主要含有檸檬酸鈉60 g/L，硫酸銅12 g/L，和二辛基琥珀酸磺酸鈉0.1 g/L ；
11)依次電鍍酸銅、半光鎳、全光鎳、微孔鎳和硫酸鹽三價鉻。
[0032]實施例3 PA (聚酰胺)+礦粉材質(zhì)的衛(wèi)浴龍頭外殼實施無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍流程
具體步驟如下:
1)將PA+礦粉材質(zhì)的衛(wèi)浴龍頭外殼成型坯件上PVD掛具，表面清洗干凈后，120°C烘干I小時；
2)烘干后掛具轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)架上，外軌道車推進進料倉，抽低真空并啟動低溫水汽捕集器，完成預(yù)真空過程。
[0033]3)第一插板閥開啟，轉(zhuǎn)架由氣動機械手推入真空室一號工位。
[0034]4) 一號工位進行輝光電極清洗，工藝條件為輝光電極電壓:2500V，占空比:100%，氬氣流速:75SCCM，氮氣流速:100SCCM，爐體內(nèi)真空壓力:0.7Pa，輝光時間:15min ；
5)通過工位平臺旋轉(zhuǎn)運動，二號工位沉積導(dǎo)電金屬底層，采用大功率濺射鍍鉻方式，鉻靶電流:15A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.5Pa，時間:4min ；
6)三號工位沉積導(dǎo)電金屬中間層，采用鉻銅合金鍍層，使用大功率濺射鉻靶和大功率濺射銅靶鍍鉻銅合金膜，濺射鉻靶電流由15A慢慢降至0A，濺射銅靶電流由IOA慢慢升至20A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.2Pa，時間:4min ；
7)四號工位沉積導(dǎo)電金屬表層，采用大功率濺射鍍銅的方式，銅靶電流:30A，由壓控儀自動控制氬氣流量使鍍膜真空度保持在0.2Pa，時間:4min ；
8)第二插板閥開啟，由氣動機械手將轉(zhuǎn)架拉入出料倉，第二插板閥關(guān)閉，出料倉放氣出
料；
9)使用改性劑對所獲得的PVD金屬膜層進行化學(xué)改性；改性溶液為2-巰基苯并噻唑
0.01%，十六烷基三甲基溴化銨0.025%,和水99.965%，在常溫下進行30 s ；
10)化學(xué)改性后，塑膠件掛到電鍍掛具上，置于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅；以電解銅為陽極，電流密度為0.6A/dm2，超聲波強度為40KHZ，溫度為37 V ’表面張力40dyne/Cm;電解液主要含有檸檬酸鈉50 g/L，硫酸銅20 g/L，和二辛基琥珀酸磺酸鈉 0.5 g/L ；
11)依次電鍍酸銅、半光鎳、全光鎳、微孔鎳和硫酸鹽三價鉻。
[0035]通過上述實施例1、實施例2和實施例3，所得產(chǎn)品性能相同。具體表現(xiàn)在:(1)塑膠電鍍產(chǎn)品外觀光亮、鍍層結(jié)構(gòu)致密，符合產(chǎn)品外觀質(zhì)量要求；(2) PVD沉積后的金屬膜層經(jīng)化學(xué)改性后，膜層表面親水性好，可以全面覆蓋水膜；(3)處理后的塑膠基材經(jīng)低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅后，所獲得的銅鍍層結(jié)晶顆粒細密、結(jié)構(gòu)均勻，如圖2所示；(4)鍍層結(jié)合力達到要求。經(jīng)冷熱循環(huán)實驗(測試標(biāo)準(zhǔn):ASME A112.18.1 M *),無起泡、脫皮現(xiàn)象；(5)塑膠電鍍后產(chǎn)品抗腐蝕性能達到產(chǎn)品質(zhì)量要求。通過銅鹽加速醋酸鹽霧CASS (測試標(biāo)準(zhǔn):ASTM B368)實驗16小時以上。
[0036]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于:對塑膠基材表面進行等離子體表面改性處理和物理氣相沉積金屬導(dǎo)電層，然后對所獲得的金屬導(dǎo)電層進行化學(xué)改性處理和堿性鍍銅，電鍍酸銅，電鍍鎳和三價鉻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于:具體包括以下步驟: (1)對塑膠基材表面進行清洗和干燥； (2)在連續(xù)真空鍍膜裝置中，對干燥后的塑膠基材表面進行等離子體表面改性處理和物理氣相沉積金屬導(dǎo)電層，該真空鍍膜裝置由進料倉、大型真空鍍膜倉和出料倉組成，工作流程如下: (A)清洗后的塑料工件通過進料倉轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置一號工位中，進行等離子體表面改性處理； (B)等離子體表面改性后的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置二號工位中，在其表面氣相沉積一層金屬作為導(dǎo)電基礎(chǔ)層； (C)沉積導(dǎo)電基礎(chǔ)層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置三號工位中，在其表面氣相沉積一層混合金屬作為導(dǎo)電中間層； (D)沉積導(dǎo)電中間層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至連續(xù)真空鍍膜裝置四號工位中，在其表面氣相沉積一層金屬作為導(dǎo)電表層； (E)沉積導(dǎo)電金屬表層后的的塑料工件轉(zhuǎn)移至出料倉；· (3)對步驟(2)沉積的金屬導(dǎo)電層進行化學(xué)改性處理； (4)將步驟(3)獲得的塑膠基材置于低表面張力、無磷、堿性、超聲鍍銅溶液中進行鍍銅； (5)對鍍銅處理后的塑膠基材進行電鍍酸銅、電鍍鎳；所述的電鍍酸銅采用硫酸和硫酸銅鍍浴體系；所述的電鍍鎳采用瓦特鎳鍍浴體系； (6)對步驟(5)獲得的塑膠基材進行三價鉻電鍍；所述的三價鉻電鍍采用硫酸鹽三價鉻鍍浴體系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于，步驟(1)所述的清洗，能采用磺酸型陰離子表面活性劑清洗、無水酒精擦拭、烷烴類有機物無水清洗技術(shù)、干冰清洗技術(shù)、或靜電除塵方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于，步驟(2)所述的等離子體表面改性處理，能采用直流輝光處理、電子回旋共振放電輝光處理、脈沖輝光處理、或離子源改性處理；所述的物理氣相沉積，能采用蒸發(fā)鍍膜、濺射鍍膜、或多弧離子鍍膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于，步驟(2)所述的金屬導(dǎo)電層由導(dǎo)電基礎(chǔ)層、導(dǎo)電中間層、和導(dǎo)電表層三部分組成；所述的導(dǎo)電基礎(chǔ)層，能采用鈦、鋯、銀、鉻、鎳金屬中的一種；所述的導(dǎo)電中間層，能采用鈦、鋯、銀、鉻、鎳、鋁、銅、不銹鋼中的兩種或多種；所述的導(dǎo)電表層，能采用鎳、銅金屬中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于，步驟(3)所述的化學(xué)改性處理為在改性溶液中，常溫下處理30s~IOOs ;所述的改性溶液組成按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計為，改性劑A 0.001%~0.01%,改性劑B 0.002%~0.05%，余量為水，以上各組分百分?jǐn)?shù)之和為100% ;所述的改性劑A為巰基丙酸、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑中的一種或多種；所述的改性劑B為3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無磷、無六價鉻環(huán)保型塑膠電鍍方法，其特征在于，步驟(4)所述的鍍銅為:以電解銅為陽極，在電流密度為0.4 A/dnr 0.8 A/dm2、超聲波強度為20KHz -40KHz、溫度為35°C~40 °C、表面張力小于85 dyne/cm的條件下進行，電解液主要組成為:絡(luò)合劑40 g/L~60 g/L，硫酸銅12 g/L~20 g/L，和潤濕劑0.1 g/L~0.5 g/L ；所述的絡(luò)合劑為檸檬酸鉀、檸檬酸鈉、檸檬酸銨、酒石酸鉀、酒石酸鈉、酒石酸鉀鈉中的一種或多種；所述的潤濕劑為聚氧乙烯失水山梨醇單月桂酸酯、二辛基琥珀酸磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉、脂肪醇聚·氧乙烯醚中的一種或多種。
【文檔編號】C25D5/56GK103590082SQ201310637425
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】余澤峰, 林志敏, 李震林, 謝英偉, 楊玉祥, 蔣義鋒, 楊防祖 申請人:廈門建霖工業(yè)有限公司