[发明专利]塑料金属化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种塑料金属化的方法。

背景技术

塑料具有较高的抗冲击强度、加工成型性好、耐腐蚀及质量轻等特性，对塑料进行金属化处理，使其既保持了塑料原有特性，又具有金属的导电导磁性、装饰性及可焊接等性能，并使塑料表面机械强度提高，延长其使用寿命，降低成本。塑料表面金属化技术很多，化学镀铜以其适应基体广、均镀和深镀能力好、生产方便，得到广泛的应用。化学镀铜的一个先决条件是沉积铜的基底表面要有催化活性，而塑料不具有催化活性，因此施镀前要预先经过表面处理，在其表面形成大量活性点。塑料基体化学镀铜前处理工艺为粗化-敏化-活化三步法，其中表面活化是前处理工艺中最为关键的步骤，其好坏直接关系到镀层的均匀性，以及镀层与基体的结合强度等。目前最常用的活化方法为：粗化后的塑料基体先用SnCl₂敏化，再用PdCl₂活化，还原生成的钯原子即成为铜沉积的活性点。此前处理液中由于含有锡、钯等重金属离子，易引起较大的环境压力。因此有必要改进传统的粗化-敏化-活化前处理工艺，减少重金属离子的使用及残余，简化工艺，降低污染，节约资源。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的不足，提供一种减少重金属离子的使用及残余，降低污染、节约资源、操作简便的塑料金属化的方法。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种塑料金属化的方法，它包括以下步骤：

A）将塑料基体置入浓度为100-150mL/L的H₂O₂和浓度为400-450mL/L的H₂SO₄混合溶液中，在室温下，粗化处理20-30min；

B）将通过A）步骤粗化处理后的塑料进行超声波水洗、吹干后，置入浓度为1.5×10^-4-7.5×10^-4mol/L的金属纳米粒子溶液中，在室温下，活化处理15-25min；

C）将通过B）步骤活化处理后的塑料置入铜镀液中施镀；铜镀液是按10-15g/L硫酸铜＋10-15mL/L甲醛＋45-50g/L酒石酸钾钠＋1-2g/L氯化镍＋5-10mg/L亚铁氰化钾＋5-10g/L碳酸钠配制，镀液pH值调节为13-14，施镀温度为45-55°C。

所述的塑料基体在置入H₂O₂和H₂SO₄溶液粗化处理前，先进行机械处理、去内应力、水洗及化学除油。

所述的金属纳米粒子溶液为金纳米粒子溶液，金纳米粒子浓度为3.5×10^-4mol/L；活化处理时间为20min。

所述的H₂O₂和H₂SO₄混合溶液，H₂O₂浓度为100mL/L，H₂SO₄浓度为400mL/L；在H₂O₂和H₂SO₄混合溶液中的粗化处理时间为30min。

所述的铜镀液，按15g/L硫酸铜＋15mL/L甲醛＋50g/L酒石酸钾钠＋1.7g/L氯化镍＋10mg/L亚铁氰化钾＋5g/L碳酸钠配制，镀液pH值调节为13.5，施镀温度为50°C。在此条件下，可以得到组织致密均匀，结合力优异的镀层。

所述的去内应力在室温下进行，去内应力所用为丙酮溶液，丙酮溶液浓度为250mL/L，去内应力时间为20min。

所述的化学除油在温度40-50°C下进行，化学除油所用除油夜配方为：

NaOH         16g/L

Na₂CO₃               18g/L

Na₃PO₄        14 g/L。

本发明的有益效果是：首先，利用金属纳米粒子的催化作用改良传统的塑料化学镀铜前处理工艺，变粗化-敏化-活化三步法为粗化-活化两步法，操作简便；其次，避免了重金属离子的使用及残余，降低污染，节约资源。

附图说明

图1为实施例1机械处理后塑料表面形貌图；