一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由鎳鹽、次磷酸鈉、絡(luò)合劑、pH調(diào)節(jié)劑、異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物組成；所述鎳鹽在化學(xué)沉鎳溶液中用量為1～50g/l,次磷酸鈉在化學(xué)沉鎳溶液中用量為0.5～50g/l，絡(luò)合劑在化學(xué)沉鎳溶液中用量為3～100g/l，異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物在化學(xué)沉鎳溶液中用量為0.5～300ppm。本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液中加入異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物，上述物質(zhì)在本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液中不僅作為抗菌劑，而且作為取代重金屬離子的環(huán)保型穩(wěn)定劑使用，使得本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液具備了抗菌性、環(huán)保型、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
【專利說明】一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化學(xué)沉鎳溶液，尤其是涉及一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料表面通過金屬化改性后主要用于電鍍等表面處理，經(jīng)改性后，塑料表面具有了金屬特質(zhì)，可起到良好的導(dǎo)電作用。
[0003]塑料表面進(jìn)行金屬化改性常用的方法有:化學(xué)處理、真空鍍、噴鍍以及材料中摻金屬粉末或金屬鹽等。真空鍍、噴鍍得到的金屬膜鍍層極薄，導(dǎo)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的方法操作麻煩，成本高，裝飾性能差，應(yīng)用極少；化學(xué)處理法是常用的方法，應(yīng)用較廣，具有裝飾性強(qiáng)、結(jié)合力好、導(dǎo)電性優(yōu)異、金屬層厚度可控等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]近階段塑料表面金屬化改性處理較通行的方法是化學(xué)處理法中的膠體鈀-化學(xué)鎳工藝，工藝具體處理過程:除油-粗化-鈀/錫膠體活化-解膠-化學(xué)沉鎳。
[0005]由于塑料在高溫下容易變形，塑料表面金屬化采用的化學(xué)沉鎳工藝普遍采用低溫(20~45°C )、有較快沉積速度的堿性或弱堿性(pH為7~10)的工藝條件。該類化學(xué)沉鎳溶液普遍使用了次磷酸鈉、氨水、有機(jī)絡(luò)合劑等物質(zhì)。此類物質(zhì)富含氮、磷、有機(jī)物等，對細(xì)菌來說，此類物質(zhì)相當(dāng)于其所需營養(yǎng)的豐盛大餐，與此同時，該類化學(xué)沉鎳工藝又提供了適合細(xì)菌繁殖的溫度和PH值范圍，所以該類化學(xué)沉鎳溶液在使用過程中極易滋生細(xì)菌、出現(xiàn)腐敗現(xiàn)象，直接反映為溶液臟，過濾不干凈，塑料經(jīng)此溶液處理后表面易出現(xiàn)麻點(diǎn)、條痕等不良現(xiàn)象。
`[0006]化學(xué)鎳屬于自催化體系，對金屬鈀特別敏感，容易自分解，而現(xiàn)階段塑料表面金屬化較成熟工藝恰是采用金屬鈀做催化劑，這對化學(xué)沉鎳的工藝穩(wěn)定性要求很高，稍有不慎即會造成溶液分解，因此在使用過程中必須添加化學(xué)鎳穩(wěn)定劑。而現(xiàn)今常規(guī)的化學(xué)鎳穩(wěn)定劑均采用鉛、鎘、汞、鉈等高污染型重金屬，這不符合當(dāng)今社會的環(huán)保要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種兼顧抗菌性、環(huán)保型、高穩(wěn)定性的用于塑料表面金屬化改性的化學(xué)沉鎳溶液。
[0008]一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由鎳鹽、次磷酸鈉、絡(luò)合劑、pH調(diào)節(jié)劑、異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物組成；所述鎳鹽在化學(xué)沉鎳溶液中用量為I~50g/l，次磷酸鈉在化學(xué)沉鎳溶液中用量為0.5~50g/l，絡(luò)合劑在化學(xué)沉鎳溶液中用量為3~100g/l，異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物在化學(xué)沉鎳溶液中用量為 0.5 ~300ppm。
[0009]優(yōu)選地，所述化學(xué)沉鎳溶液pH值為7.5~10.0。
[0010]優(yōu)選地，所述鎳鹽為下列之一或二者以上任意組合:硫酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、氨基磺酸鎳、甲基磺酸鎳。
[0011]優(yōu)選地，所述絡(luò)合劑為下列之一或二者以上任意組合:銨鹽、焦磷酸鹽、有機(jī)羧酸及其鹽、有機(jī)胺、有機(jī)磷。
[0012]優(yōu)選地，所述銨鹽為下列之一:氯化銨、硫酸銨、醋酸銨；焦磷酸鹽為焦磷酸鉀或焦磷酸鈉；有機(jī)羧酸為下列之一或二者以上任意組合:檸檬酸、乳酸、蘋果酸、葡萄糖酸、羥基乙酸、乙酸、丙酸；有機(jī)胺乙二胺四乙酸或氨基乙酸；有機(jī)磷為羥基乙叉二膦酸或氨基三亞甲基膦酸。
[0013]優(yōu)選地，所述pH調(diào)節(jié)劑為下列之一:氨水、氫氧化鈉溶液、碳酸鉀溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液。
[0014]優(yōu)選地，所述異噻唑啉酮衍生物為下列之一:甲基異噻唑啉酮、2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮，5-氯-2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮，1，2-苯并異噻唑啉-3-酮，二甲基異噻唑啉酮。
[0015]本發(fā)明采用的異噻唑啉酮為市售各類型號的異噻唑啉酮。
[0016]優(yōu)選地，所述鎳鹽在化學(xué)沉鎳溶液中用量為5~30g/l，次磷酸鈉在化學(xué)沉鎳溶液中用量為2~30g/l，絡(luò)合劑在化學(xué)沉鎳溶液中用量為5~60g/l，異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物在化學(xué)沉鎳溶液中用量為2~20ppm。
[0017]優(yōu)選地，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳30g/l、檸檬酸銨30g/l、乙酸鈉15g/l、氨基乙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l、二甲基異噻唑啉酮15ppm, 10%碳酸氫鈉溶液調(diào)pH 至 8.5。
[0018]優(yōu)選地，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳25g/l、氯化銨25g/l、檸檬酸鈉20g/l、次磷酸鈉15g/l、5-氯-2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮lOppm，氨水調(diào)pH至9.0。
[0019]異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物與微生物接觸后，能很快與生物細(xì)胞中蛋白質(zhì)發(fā)生作用，從而抑制細(xì)胞呼吸和ATP (三磷酸腺苷)的合成，而且這個抑制過程是不可逆的，進(jìn)而導(dǎo)致微生物的死亡，該物質(zhì)是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中一種有效的殺菌劑，主要應(yīng)用于鋼鐵冶煉、油田注水、煉油廠、火力發(fā)電廠、大型化肥廠、造紙廠、輕紡、水涂涂料、工業(yè)清洗等諸多領(lǐng)域，具有高效、廣譜、低毒、對環(huán)境安全等特點(diǎn)。異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物是有機(jī)硫類雜環(huán)化合物，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對化學(xué)鎳還具有極高的穩(wěn)定性，可作為一種優(yōu)異的化學(xué)鎳穩(wěn)定劑。
[0020]本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液中加入異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物，上述物質(zhì)在本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液中不僅作為抗菌劑，而且作為取代重金屬離子的環(huán)保型穩(wěn)定劑使用，使得本發(fā)明的化學(xué)沉鎳溶液具備了抗菌性、環(huán)保型、高穩(wěn)定性等特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0022]實(shí)施例1
一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳25g/l、氯化銨25g/l、檸檬酸鈉20g/l、次磷酸鈉15g/l、5_氯-2-甲基_4_異噻唑琳-3-酮IOppm,氨水調(diào)pH至9.0。
[0023]實(shí)施例2一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳20g/l、焦磷酸鉀50g/l、檸檬酸10g/l、次磷酸鈉20g/l、甲基異噻唑啉酮2ppm,氨水調(diào)pH至10.0。
[0024]實(shí)施例3
一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳15g/l、乳酸30g/l、蘋果酸鈉10g/l、丙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l、市售6%濃度異噻唑啉酮150ppm, 10%氫氧化鈉溶液調(diào)pH至8.0。
[0025]實(shí)施例4
一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳30g/l、檸檬酸銨30g/l、乙酸鈉15g/l、氨基乙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l、二甲基異噻唑啉酮15ppm，10%碳酸氫鈉溶液調(diào)pH至8.5。
[0026]實(shí)施例5
一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳10g/l、羥基乙叉二膦酸(HEDP) 20g/l、羥基乙酸15g/l、次磷酸鈉25g/l、
I,2-苯并異噻唑啉-3-酮6ppm,氨水調(diào)溶液調(diào)pH至8.5。
[0027]實(shí)施例6
一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:氯化鎳15g/l、氨基磺酸鎳5g/l、焦磷酸鈉8g/l、蘋果酸2g/l、氨基三亞甲基膦酸(ATMP) 10g/l、次磷酸鈉10g/l、2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮8ppm，10%氫氧化鈉溶液調(diào)pH至 9.5。
[0028]比較用化學(xué)沉鎳溶液
實(shí)施例1:硫酸鎳25g/l、氯化銨25g/l、檸檬酸鈉20g/l、次磷酸鈉15g/l，氨水調(diào)pH至
9.0 ；
實(shí)施例11:硫酸鎳15g/l、乳酸30g/l、蘋果酸鈉10g/l、丙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l，10%氫氧化鈉溶液調(diào)PH至8.0 ;
實(shí)施例1I1:硫酸鎳30g/l、檸檬酸銨30g/l、乙酸鈉15g/l、氨基乙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l，10%碳酸氫鈉溶液調(diào)pH至8.5 ;
實(shí)施例1V:硫酸鎳10g/l、羥基乙叉二膦酸(HEDP) 20g/l、羥基乙酸15g/l、次磷酸鈉25g/l，氨水溶液調(diào)pH至8.5。
[0029]一.穩(wěn)定性試驗(yàn)
取上述化學(xué)沉鎳溶液各50mL，分別盛于100ml的試管中，浸入已經(jīng)恒溫至60 ± I °C的水浴中，注意使試管內(nèi)溶液面低于恒溫水浴液面約2cm。半小時后，在攪拌下，使用移液管量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100mg/l的氯化鈀溶液Iml于試管內(nèi)。自注入氯化鈀溶液至試管內(nèi)，20min后觀察化學(xué)鍍?nèi)芤菏欠裼谢鞚?沉淀)，結(jié)果見表1所示。
[0030]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述化學(xué)沉鎳溶液由鎳鹽、次磷酸鈉、絡(luò)合劑、pH調(diào)節(jié)劑、異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物組成；所述鎳鹽在化學(xué)沉鎳溶液中用量為I~50g/l，次磷酸鈉在化學(xué)沉鎳溶液中用量為0.5~50g/l，絡(luò)合劑在化學(xué)沉鎳溶液中用量為3~100g/l，異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物在化學(xué)沉鎳溶液中用量為0.5~300ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述化學(xué)沉鎳溶液PH值為7.5~10.0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述鎳鹽為下列之一或二者以上任意組合:硫酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、氨基磺酸鎳、甲基磺酸鎳。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述絡(luò)合劑為下列之一或二者以上任意組合:銨鹽、焦磷酸鹽、有機(jī)羧酸及其鹽、有機(jī)胺、有機(jī)磷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述銨鹽為下列之一:氯化銨、硫酸銨、醋酸銨；焦磷酸鹽為焦磷酸鉀或焦磷酸鈉；有機(jī)羧酸為下列之一或二者以上任意組合:檸檬酸、乳酸、蘋果酸、葡萄糖酸、羥基乙酸、乙酸、丙酸；有機(jī)胺為乙二胺四乙酸或氨基乙酸；有機(jī)磷為羥基乙叉二膦酸或氨基三亞甲基膦酸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述PH調(diào)節(jié)劑為下列之一:氨水、氫氧化鈉溶液、碳酸鉀溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述異噻唑啉酮衍生物為下列之一:甲基異噻唑啉酮、2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮，5-氯-2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮，I, 2-苯并異噻唑啉-3-酮,二甲基異噻唑啉酮。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述鎳鹽在化學(xué)沉鎳溶液中用量為5~30g/l,次磷酸鈉在化學(xué)沉鎳溶液中用量為2~30g/l，絡(luò)合劑在化學(xué)沉鎳溶液中用量為5~60g/l，異噻唑啉酮或異噻唑啉酮衍生物在化學(xué)沉鎳溶液中用量為2~20ppm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳30g/l、檸檬酸銨30g/l、乙酸鈉15g/l、氨基乙酸5g/l、次磷酸鈉18g/l、二甲基異噻唑啉酮15ppm, 10%碳酸氫鈉溶液調(diào)pH至8.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于塑料表面金屬化改性的環(huán)保型化學(xué)沉鎳溶液，其特征在于:所述化學(xué)沉鎳溶液由下述組分組成:硫酸鎳25g/l、氯化銨25g/l、檸檬酸鈉20g/l、次磷酸鈉15g/l、5_氯-2-甲基-4-異噻唑琳-3-酮IOppm,氨水調(diào)pH至9.0。
【文檔編號】C23C18/36GK103556137SQ201310546308
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月7日
【發(fā)明者】郭偉榮, 曾鑫 申請人:杭州東方表面技術(shù)有限公司