[发明专利]一种聚合物基材表面高品质化学镀层的制备方法

说明书

本发明公开了一种聚合物基材表面高品质化学镀层的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚乙烯醇、硅烷、乙醇和去离子水置于分散机中，60℃在恒温水浴中搅拌60 min，加入磷酸二氢铵水溶液，继续搅拌60 min，再加入30%的催化剂离子溶液，继续搅拌1~60 min；（2）将溶液在5000~10000 r/min的转速下搅拌，搅拌的同时逐步加入1%的乳化剂；（3）在聚合物基材表面选择性印制有机‑无机杂化液，之后置于80℃~150℃的条件下干燥5~10 min得到基体；（4）基体浸入化学镀液中施镀，60℃~100℃下化学镀1~60 min后在40℃~100℃下干燥1~30 min。本发明的有益效果为：本发明的制备方法可以对不同聚合物基材进行选择性化学镀；能够得到附着力高、精度高的高品质化学镀层。

技术领域

本发明属于聚合物表面金属化领域，尤其涉及到一种聚合物基材表面高品质化学镀层的制备方法。

背景技术

聚合物表面高品质化学镀层具有成本低、工艺流程简单、易携带、可弯曲和生物相容性强等优势，在柔性线路板，显示器，选择性屏蔽，集成化金属微器件(微电极，微加热器，微传感器等)电路等众多领域都具有潜在应用价值，引起国内外研究者们广泛关注。

目前关于聚合物表面区域化学镀层目前主要采用沉积-光刻技术，热压技术和选择性化学镀技术。其中高品质选择性化学镀层技术因其操作简单、精度高、成本低和不受基底的表面形态限制受到广泛关注。例如，专利201080027204.4公开了金属在塑料基板上的选择性沉积方法，但是此专利与本发明具有明显技术上的差异。此方法包含将塑料制品磺化、活化该磺化的塑料制品以使其上接受镀覆。此方法只适用于塑料基材，另外涉及到磺化反应，不环保。专利200810142571.3公开了一种用于塑料基材的选择性化学镀方法，此方法先在基材上涂覆纳米金属浆料，然后激光刻蚀，最后进行化学涂覆。这两种发法均采用激光刻蚀制备图案，不仅成本高，操作难度大，而且对基材要求也比较高，都与本发明有明显技术上的差异。再如专利200510110438.6和专利200510110437.1公开了一种激光诱导选择性化学镀的方法，将催化剂粒子胶体涂布在基体上，通过紫外光或激光选择性辐射，使催化剂粒子被还原成金属粒子并嵌入基体中，未辐射区域的胶体离子被清洗掉，然后实施化学镀即可得到基体上微米级图形化的化学镀层。再如专利200810175331.3公开了一种利用γ射线制备表面金属化的非金属件的方法，将含有金属离子的溶液在非金属件的预定区域按照预定形状均匀分布，用γ射线辐射非金属件上分布有所述金属离子溶液的区域，和本发明具有本质的区别。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚合物基材表面高品质化学镀层的制备方法，以解决现有技术中高品质化学镀层制备方法的不足。

本发明提供了一种聚合物基材表面高品质化学镀层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将聚乙烯醇、硅烷、乙醇和去离子水置于分散机中，60℃在恒温水浴中搅拌60min，加入磷酸二氢铵水溶液，继续搅拌60min，再加入30％的催化剂离子溶液，继续搅拌1～60min；

(2)将步骤(1)中的溶液在5000～10000r/min的转速下搅拌，搅拌的同时逐步加入1％的乳化剂，制备有机-无机杂化液，采用乙二醇和丙三醇调节杂化液的表面张力为20～40mN/m，粘度为6.0～15cp；

(3)在聚合物基材表面选择性印制步骤(2)所得有机-无机杂化液，之后置于80℃～150℃的条件下干燥5～10min得到基体；

(4)将步骤(3)所得基体浸入化学镀液中施镀，60℃～100℃下化学镀1～60min后在40℃～100℃下干燥1～30min，即得到聚合物表面高品质镀层。

优选的是，步骤(1)中所述的硅烷为氨丙基三乙氧基硅烷、缩水甘油迷氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、乙二胺丙基三乙氧基硅烷、乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。