本發(fā)明涉及絕緣性基材表面金屬化領(lǐng)域,具體地,本發(fā)明涉及一種塑料制品和塑料基材表面選擇性金屬化的方法。
背景技術(shù):
在絕緣性基材表面形成金屬層,作為電磁信號傳導的通路,廣泛用于汽車、工業(yè)、計算機、通訊等領(lǐng)域。如何在絕緣性基材的表面選擇性地形成金屬層是該類制品制造的一個核心環(huán)節(jié)。在現(xiàn)有技術(shù)中,在絕緣性基材表面形成金屬層的方法很多,這些方法通常都是先在絕緣性基材表面形成金屬核(化學鍍活化劑,sbid粉末)作為化學鍍催化活性中心,然后進行化學鍍。
目前,市面上已有的sbid粉末有金屬螯合物(如專利申請cn101851431a中所描述的原料)、具有銅鐵礦結(jié)構(gòu)的abo2型復合氧化物(如專利申請cn102391633a中所描述的原料)、亞鉻酸銅、亞鉻酸亞銅等。
然而,上述sbid粉末(活性物質(zhì))部分存在結(jié)構(gòu)復雜,合成難度大、合成成本高的問題(如金屬螯合物);部分存在可能會促使塑料降解而不能實際使用、且活性低、成本高等問題;部分存在顏色較深(主要是含銅材料,通常為深色或黑色),使得難以滿足淺色甚至白色的塑料制品,限制了應用的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種塑料制品和塑料基材表面選擇性金屬化的方法,以降低塑料制品的降解度。
為了實現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,提供了一種塑料制品, 該塑料制品包括塑料基材以及附著在所述塑料基材的至少部分表面上的金屬鍍層,附著有所述金屬鍍層的塑料基材表面由一種塑料組合物形成,所述塑料組合物含有基材樹脂和至少一種化學鍍活化劑,該化學鍍活化劑包括cusb2o6粉末。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面,提供了一種塑料基材表面選擇性金屬化的方法,該方法包括:用能量束照射塑料基材的需要進行金屬化的表面,使被照射的表面氣化;以及將照射后的塑料基材進行化學鍍,該塑料基材的需要進行金屬化的表面由一種塑料組合物形成,所述塑料組合物含有基材樹脂和至少一種化學鍍活化劑,所述化學鍍活化劑包括cusb2o6粉末。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面,提供了一種由本發(fā)明塑料基材表面選擇性金屬化的方法制備的塑料制品。
本發(fā)明上述所提供的塑料制品和塑料基材表面選擇性金屬化的方法,利用這種cusb2o6粉末具有較好的化學鍍催化效果,以及對塑料的降解作用相對較小的特點,有利于降低由其所制備的塑料制品的降解度,并提高該塑料制品抗沖擊強度;此外,這種cusb2o6粉末本身為淺黃綠色,采用其制作的塑料制品的顏色較淺,甚至可以為白色。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
針對于背景技術(shù)部分所描述的“現(xiàn)有的化學鍍活化劑通常存在對塑料降解作用明顯”的技術(shù)問題。在本發(fā)明中提供了一種塑料制品,該塑料制品包括塑料基材以及附著在所述塑料基材的至少部分表面的金屬鍍層,附著有所述金屬鍍層的塑料基材表面由一種塑料組合物形成,所述塑料組合物含有基 材樹脂和至少一種化學鍍活化劑,該化學鍍活化劑包括(為)cusb2o6粉末。
本發(fā)明所提供的塑料制品通過采用cusb2o6粉末作為化學鍍活化劑,利用這種cusb2o6粉末具有較好的化學鍍催化效果,以及對塑料的降解作用相對較小的特點,能夠降低由其所制備的塑料制品的降解度,并提高該塑料制品抗沖擊強度;此外,這種cusb2o6粉末本身為淺黃綠色,采用其制作的塑料制品的顏色較淺,甚至可以為白色。
根據(jù)本發(fā)明所提供的塑料制品,對于其中化學鍍活化劑的含量并沒有特殊要求,其可以參照本領(lǐng)域中化學鍍活化劑的常規(guī)用量。例如相對于100重量份的所述基材樹脂,所述化學鍍活化劑的含量為1-20重量份。
根據(jù)本發(fā)明所提供的塑料制品,所述化學鍍活化劑(cusb2o6粉末)的粒徑可以根據(jù)其具體應用場合進行適當?shù)倪x擇。一般地,所述化學鍍活化劑(cusb2o6粉末)的粒徑d50可以為100nm至10μm,優(yōu)選為300nm至5μm,更優(yōu)選為1-3.5μm。所述粒徑d50為體積平均粒徑,其是通過液相法采用激光粒度儀測定的。
所述基材樹脂可以為熱塑性樹脂,也可以為熱固性樹脂。所述基材樹脂的具體實例可以包括但不限于:聚烯烴(如聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))、聚碳酸酯、聚酯(如聚對苯二甲酸環(huán)己烷對二甲醇酯、聚間苯二甲酸二烯丙酯、聚對苯二甲酸二烯丙酯、聚萘二酸丁醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯)、聚酰胺(如聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚丁二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚癸二酰癸二胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚辛酰胺、聚9-氨基壬酸、聚己內(nèi)酰胺、聚對苯二甲酰苯二胺、聚間苯二甲酰己二胺、聚對苯二甲酰己二胺和聚對苯二甲酰壬二胺)、聚芳醚、聚醚酰亞胺、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金、聚苯醚、聚苯硫醚、聚酰亞胺、聚砜、聚醚醚酮、聚苯并咪唑、酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂、環(huán)氧 樹脂、醇酸樹脂和聚氨酯中的一種或兩種以上。
所述助劑可以為能夠改善塑料制品的性能或者賦予塑料制品以新的性能的物質(zhì),例如填料、抗氧劑和光穩(wěn)定劑。所述助劑的含量可以根據(jù)其種類和具體使用要求進行適當?shù)倪x擇,沒有特別限定。一般地,相對于100重量份所述樹脂基材,所述填料的含量可以為1-40重量份,所述抗氧劑的含量可以為0.01-1重量份,所述光穩(wěn)定劑的含量可以為0.01-1重量份,所述潤滑劑的含量可以為0.01-1重量份。
所述填料可以是對激光不起任何物理或者化學作用的填料,例如,滑石粉和碳酸鈣。玻璃纖維雖然對激光不敏感,但是加入玻璃纖維可以大大加深激光活化后塑料基體凹陷的深度,有利于化學鍍銅中銅的粘附。所述無機填料還可以是對激光起到一定作用的無機填料,例如,所述填料還可以為玻璃微珠、硫酸鈣、硫酸鋇、二氧化鈦、珠光粉、硅灰石、硅藻土、高嶺土、陶土、云母、油頁巖灰、硅酸鋁、氧化鋁、二氧化硅和氧化鋅中的一種或多種。
所述抗氧劑可以提高本發(fā)明的塑料組合物得到的塑料制品的抗氧化性能,從而提高制品的使用壽命。所述抗氧劑可以為塑料領(lǐng)域中常用的各種抗氧劑,例如可以含有主抗氧劑和輔助抗氧劑。所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑之間的相對用量可以根據(jù)種類進行適當?shù)倪x擇。一般地,所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比可以為1:1-4。所述主抗氧劑可以為受阻酚型抗氧劑,其具體實例可以包括但不限于抗氧劑1098和抗氧劑1010,其中,抗氧劑1098的主要成分為n,n’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?;?己二胺,抗氧劑1010的主要成分為四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇。所述輔助抗氧劑可以為亞磷酸酯型抗氧劑,其具體實例可以包括但不限于抗氧劑168,其主要成分為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
所述光穩(wěn)定劑可以為公知的各種光穩(wěn)定劑,例如受阻胺型光穩(wěn)定劑,其具體實例可以包括但不限于雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
所述潤滑劑可以為各種能夠改善塑料熔體的流動性的物質(zhì),例如可以為選自乙烯/醋酸乙烯的共聚蠟(eva蠟)、聚乙烯蠟(pe蠟)以及硬脂酸鹽中的一種或兩種以上。
所述助劑的含量可以根據(jù)助劑的功能以及種類進行適當?shù)倪x擇。一般地,相對于100重量份的所述基材樹脂,所述填料的含量可以為1-40重量份,所述抗氧劑的含量可以為0.1-10重量份,所述光穩(wěn)定劑的含量可以為0.1-10重量份,所述潤滑劑的含量可以為0.1-10重量份。
根據(jù)本發(fā)明的塑料制品,所述塑料基材可以僅附著有金屬鍍層的表面由所述塑料組合物形成,也可以整體均由所述塑料組合物形成,即所述塑料基材由所述塑料組合物形成。在塑料基材的尺寸較大時,從降低成本的角度出發(fā),可以僅塑料基材附著有金屬鍍層的表面由所述塑料組合物形成;在塑料基材的尺寸不大時,可以整體均由所述塑料組合物形成。
所述塑料基材的具體尺寸可以根據(jù)預期的使用場合進行選擇,沒有特別限定。所述塑料基材根據(jù)具體需要也可以具有各種形狀。所述塑料基材可以采用常規(guī)方法制備,例如擠出成型工藝、注塑成型工藝。
根據(jù)本發(fā)明的塑料制品,所述金屬鍍層的厚度可以根據(jù)具體使用要求而定,沒有特別限定,一般可以為0.1-10μm。根據(jù)具體使用要求,所述金屬鍍層可以具有各種形狀。例如:在所述塑料制品用于制作線路板時,所述金屬層可以形成線路圖案。
同時,在本發(fā)明中還提供了一種塑料基材表面選擇性金屬化的方法,該方法包括:用能量束照射塑料基材的需要進行金屬化的表面,使被照射的表面氣化;以及將照射后的塑料基材進行化學鍍,該塑料基材的需要進行金屬化的表面由一種塑料組合物形成,所述塑料組合物含有基材樹脂和至少一種化學鍍活化劑,所述化學鍍活化劑包括(為)cusb2o6粉末。
本發(fā)明上述所提供的塑料基材表面選擇性金屬化方法,通過采用 cusb2o6作為化學鍍活化劑,利用這種cusb2o6粉末結(jié)構(gòu)簡單,容易合成,而且原料成本也較低的特點,有利于降低塑料制品的制備成本;同時利用這種cusb2o6粉末具有較好的化學鍍催化效果,以及對塑料的降解作用相對較小的特點,有利于降低由其所制備的塑料制品的降解度,并提高該塑料制品抗沖擊強度;此外,這種cusb2o6粉末本身為淺黃綠色,采用其制作的塑料制品的顏色較淺,甚至可以為白色。
根據(jù)本發(fā)明塑料基材表面選擇性金屬化的方法,對于塑料組合物中化學鍍活化劑的含量并沒有特殊要求,其可以參照本領(lǐng)域中化學鍍活化劑的常規(guī)用量。例如相對于100重量份的所述基材樹脂,所述化學鍍活化劑的含量為1-20重量份。
根據(jù)本發(fā)明塑料基材表面選擇性金屬化方法,其中塑料組合物中所采用的cusb2o6粉末可以是市售產(chǎn)品,也可以是自制產(chǎn)品。該cusb2o6粉末的制備方法可以包括以下步驟:將氧化銅(cuo)和五氧化二銻(sb2o5)在分散劑中研磨混合,形成混合物;在燒結(jié)條件下,燒結(jié)處理所述混合物,得到所述活性物質(zhì)cusb2o6粉末。
在上述cusb2o6粉末的制備方法中,對于氧化銅和五氧化二銻的混合比例并沒有特殊要求,只要能夠形成cusb2o6粉末即可。優(yōu)選地將氧化銅和五氧化二銻在分散劑中研磨混合的步驟中,氧化銅和五氧化二銻的摩爾比為1:(1-1.05)。優(yōu)選地,氧化銅的粒徑d50為10nm-10μm,五氧化二銻的粒徑d50為10nm-10μm。所述研磨的步驟為濕法研磨,研磨轉(zhuǎn)速為300-800rpm,研磨時間為2-10h,研磨后混合物的粒徑d50為10nm-10μm。
優(yōu)選地,研磨的過程加入分散劑進行濕法研磨,所述分散劑為水或c1-c5醇,更優(yōu)選地,所述分散劑為水和/或c1-c5的一元醇。c1-c5的一元醇可以為甲醇、乙醇、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基-2-丙醇、正戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、3-甲基-2- 丁醇和2,2-二甲基-1-丙醇中的一種或多種,優(yōu)選為乙醇。
在上述cusb2o6粉末的制備方法中,對于燒結(jié)條件并沒有特殊要求,可以參照本領(lǐng)域?qū)⒀趸~和五氧化二銻燒結(jié)形成cusb2o6粉末的常規(guī)條件,在本發(fā)明中優(yōu)選所述燒結(jié)條件包括:在800-950℃溫度下燒結(jié)2-10h。更優(yōu)選地,所述燒結(jié)條件包括:先將溫度升至550-650℃,燒結(jié)1-3h,再將溫度升至800-950℃,燒結(jié)8-10h。
在上述cusb2o6粉末的制備方法中,在燒結(jié)處理所述混合物的步驟前還包括干燥所述混合物的步驟,通過干燥的步驟脫除反應體系中的分散劑,使得氧化銅和五氧化二銻混合的更緊密,更有利于形成cusb2o6粉末。優(yōu)選在干燥所述混合物的步驟中,干燥溫度為80-150℃,干燥時間為1-10h。
根據(jù)本發(fā)明的塑料基材表面選擇性金屬化的方法,所述能量束可以為激光、電子束或離子束,優(yōu)選為激光。所述激光可以通過各種公知的途徑獲得,優(yōu)選通過激光器獲得激光。
根據(jù)本發(fā)明的塑料基材表面選擇性金屬化的方法,所述能量束照射的條件以能夠使得被照射的塑料制品表面氣化,裸露出化學鍍活化劑(cusb2o6)為準。具體地,在所述能量束為激光時,所述激光的波長可以為157-10600nm,掃描速度可以為500-8000mm/s,步長可以為3-9μm,延時可以為30-100μs,頻率可以為30-40khz,功率可以為3-4kw,填充間距可以為10-50μm。通過照射這樣的激光,一般蝕刻掉的塑料的厚度為幾微米至十幾微米,從而使得分散在塑料制品中的化學鍍活化劑暴露出來,在塑料制品的至少部分表面上形成微觀上為具有高低不平的空隙的粗糙表面結(jié)構(gòu);在后續(xù)的化學鍍時,金屬顆粒就內(nèi)嵌到粗糙表面的孔隙中,從而與塑料樣品之間形成很強的結(jié)合力。經(jīng)能量束照射的塑料制品在進行化學鍍之前,優(yōu)選進行清洗,以清潔表面。例如可以用水作為清洗劑對經(jīng)能量束照射的塑料制品進行清洗。
對照射后的塑料制品進行化學鍍的方法已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。 例如,進行化學鍍銅時,該方法可以包括將照射后的塑料制品與銅鍍液接觸,所述銅鍍液含有銅鹽和還原劑,ph值為12-13,所述還原劑能夠?qū)~鹽中銅離子還原為銅單質(zhì),例如所述還原劑可以為乙醛酸、肼和次亞磷酸鈉中的一種或多種。
在進行化學鍍之后,還可以接著進行電鍍或者再進行一次或多次化學鍍,以進一步增加鍍層的厚度或者在化學鍍層上形成其它金屬鍍層。例如,在化學鍍銅結(jié)束后,可以再化學鍍一層鎳來防止銅鍍層表面被氧化。
本發(fā)明提供的塑料制品的制備方法的主要改進之處在于采用了一種含有cusb2o6粉末的塑料基材組合物制備塑料基材,而后續(xù)化學鍍過程中所鍍的金屬種類以及化學鍍的具體方法和條件均可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。
根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式,所述化學鍍的方法包括在所述裸露區(qū)域上依次進行化學鍍銅、化學鍍鎳和化學鍍金。所述化學鍍金的方法可以采用閃鍍的方法進行,具體為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知,在此不作贅述。
其中,所述化學鍍銅的方法可以按照現(xiàn)有的各種方法進行,例如,可以將激光蝕刻后的塑料基材與銅鍍液接觸。所述銅鍍液含有銅鹽和還原劑,ph值為12-13。所述還原劑能夠?qū)~鹽中銅離子還原為銅單質(zhì),例如可以為乙醛酸、肼和次亞磷酸鈉中的至少一種。例如,《表面技術(shù)》2002年12月第31卷第6期中公開了一種典型的銅鍍液的基本組成為:cuso4·5h2o:0.12mol/l,na2edta·2h2o:0.14mol/l,亞鐵氰化鉀:10mg/l,2,2’-聯(lián)吡啶:10mg/l,乙醛酸(hoccooh):0.10mol/l,并用naoh和h2so4調(diào)節(jié)鍍液的ph值為12.5-13。此外,化學鍍銅后如果覺得銅厚度不足,還可以進行電鍍銅。
所述化學鍍鎳的方法可以按照現(xiàn)有的各種方法進行,例如,可以將化學鍍銅后的塑料樣品與鎳鍍液接觸。所述鎳鍍液的一種典型組成為:硫酸鎳:23g/l,次亞磷酸鈉:18g/l,乳酸:20g/l,蘋果酸:15g/l,用naoh將其 ph值調(diào)節(jié)至5.2。對化學鍍鎳層的厚度沒有特別的限制,例如可以為0.5-1μm。
根據(jù)本發(fā)明的方法,化學鍍形成的金屬鍍層的厚度可以根據(jù)具體使用要求而定,沒有特別限定,一般可以為0.1-10μm。
根據(jù)具體使用要求,所述金屬層可以具有各種形狀。例如:在用于制作線路板時,所述金屬層可以形成線路圖案。
另外,在本發(fā)明中還提供了一種塑料制品,該塑料制備是由本發(fā)明塑料基材表面選擇性金屬化方法制備而成。
以下結(jié)合實施例和對比例詳細說明本發(fā)明。
以下實施例和對比例中,采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(icp)來測定化學鍍活化劑的組成。
以下實施例和對比例中,采用商購自成都精新粉體測試設(shè)備有限公司的激光粒度測試儀來測定化學鍍活化劑的體積平均粒徑d50和d90。
實施例1
用于說明本發(fā)明塑料制品及塑料基材表面選擇性金屬化的方法
(1)化學鍍活化劑cusb2o6粉末的制備
分別取cuo粉末(商購自西隴化工有限公司、純度為99.5%,粒徑d50小于1.5μm,d90小于3μm)和sb2o5粉末(商購自西隴化工有限公司、純度為99%,粒徑d50小于1.6μm,d90小于2.9μm),cuo與sb2o5的摩爾比1:1,以去離子水為分散劑,將cuo粉末和sb2o5粉末進行混合球磨。其中,相對于100重量份混合物,以去離子水的用量為150重量份。研磨時的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分,時間為5小時,研磨后混合物的粒徑d50小于1.2μm。將研磨得到的粉末置于烘箱中,在空氣氣氛中進行干燥,干燥的溫度為95℃,時間為2小時。
將干燥后的粉末置于馬弗爐中進行燒結(jié),燒結(jié)的溫度為945℃,時間為2小時。將燒結(jié)物進行干法研磨,得到體積平均粒徑d50小于2μm的淺黃綠色金屬化合物。經(jīng)檢測,該金屬化合物為cusb2o6粉末,記為p1。
(2)塑料制品的制備方法
將聚碳酸酯(商購自三養(yǎng)工程塑料有限公司)、抗氧劑1098(商購自ciba公司)、潤滑劑pe蠟(商購自科萊恩化工(clariant)有限公司)和步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末p1混合,其中,相對于100重量份聚碳酸酯,化學鍍活化劑用量為20重量份,抗氧劑的用量為0.05重量份,潤滑劑的用量為0.04重量份。將得到的混合物造粒后,送入注塑機中注塑成型,得到厚度為2mm的塑料片材。
將前述得到的塑料片材置于激光器樣品臺上,將激光聚焦,電腦程序控制光束或樣品臺的移動,所用激光器為大族ylp-20型激光器,激光參數(shù)為:波長為1064nm,掃描速度為1000mm/s,步長為6μm,延時為50μs,頻率為30khz,功率為4kw,填充間距為20μm。激光刻蝕后,對塑料樣品進行除污處理,超聲清洗(28khz,清洗5mins)該塑料片材表面。
將清洗后的塑料載體整體浸入化學鍍銅液中4小時形成鍍銅層,化學鍍銅液包括cuso4·5h2o0.12mol/l,na2edta·2h2o0.14mol/l,亞鐵氰化鉀10mg/l,2,2’-聯(lián)吡啶10mg/l,乙醛酸(hcocooh)0.10mol/l,并用naoh和h2so4調(diào)節(jié)鍍液的ph值為12.5-13;
再浸入化學鍍鎳液10分鐘形成鍍鎳層,化學鍍鎳液:硫酸鎳:23g/l,次亞磷酸鈉:18g/l,乳酸:20g/l,蘋果酸:15g/l,用naoh調(diào)節(jié)ph為5.2。
最后再浸入閃鍍金液20分鐘形成鍍金層,閃鍍金液采用深圳精研創(chuàng)化工公司公司的bg-24中性鍍金液。
實施例2
用于說明本發(fā)明塑料制品及塑料基材表面選擇性金屬化的方法
(1)化學鍍活化劑cusb2o6粉末的制備:參照實施例1中步驟(1),區(qū)別在于:①cuo與sb2o5的摩爾比1:1.05;②將干燥后的粉末置于馬弗爐中進行燒結(jié),先在550℃預燒結(jié)2h,然后溫度升至800℃燒結(jié)10h;
將燒結(jié)物進行干法研磨,得到體積平均粒徑d50小于1.2μm的淺黃綠色金屬化合物。經(jīng)檢測,該金屬化合物的化學式為cusb2o6粉末,記為p2。
(2)塑料制品的制備方法:參照實施例1中步驟(2),區(qū)別在于,采用實施例2步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末p2代替實施例1步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末。
實施例3
用于說明本發(fā)明塑料制品及塑料基材表面選擇性金屬化的方法
(1)化學鍍活化劑cusb2o6粉末的制備:參照實施例1中步驟(1),區(qū)別在于:將干燥后的粉末置于馬弗爐中進行燒結(jié),先在650℃預燒結(jié)1h,然后溫度升至950℃燒結(jié)8h;
將燒結(jié)物進行干法研磨,得到體積平均粒徑d50小于1.2μm的淺黃綠色金屬化合物。經(jīng)檢測,該金屬化合物的化學式為cusb2o6粉末,記為p3。
(2)塑料制品的制備方法:參照實施例1中步驟(2),區(qū)別在于,采用實施例3步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末p3代替實施例1步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末。
對比例1
用于對比說明本發(fā)明塑料制品及塑料基材表面選擇性金屬化的方法
(1)化學鍍活化劑cucr2o4的制備。
將cuo和cr2o3混合均勻,其中,cu2o和cr2o3的摩爾比為1:1。將得到的混合物用研磨機進行濕法研磨,其中,分散劑為水,相對于100重量份混合物,水的用量為150重量份。研磨時的轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分,時間為5小時。
將研磨得到的粉末置于烘箱中,在空氣氣氛中進行干燥,干燥的溫度為100℃,時間為12小時。
將干燥后的粉末置于馬弗爐中進行燒結(jié),燒結(jié)的溫度為950℃,時間為10小時。將燒結(jié)物進行干法研磨,得到體積平均粒徑d50小于2μm的黑色金屬化合物。經(jīng)檢測,該金屬化合物的化學式為cucr2o4,記為dp1。
(2)塑料制品的制備方法:參照實施例1中步驟(2),區(qū)別在于,采用對比例1步驟(1)制備的化學鍍活化劑cucr2o4粉末dp1代替實施例1步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末。
對比例2
用于對比說明本發(fā)明塑料制品及塑料基材表面選擇性金屬化的方法
(1)化學鍍活化劑cu2(po4)(oh):商購自上海嶅稞實業(yè)有限公司,為淺白綠色,記為dp2。
(2)塑料制品的制備方法:參照實施例1中步驟(2),區(qū)別在于,采用對比例2步驟(1)中化學鍍活化劑cu2(po4)(oh)粉末dp2代替實施例1步驟(1)制備的化學鍍活化劑cusb2o6粉末。
測試(一)
取將實施例1-3和對比例1-2所制備塑料制品,分別對這些塑料制品進行以下測試:
鍍層厚度的測量:采用x射線法測試膜厚,利用膜厚測試儀測試(x射 線)直接測試。
附著力的測量:采用百格刀法來測定在基材表面形成的金屬層的附著力。具體測試方法為:用百格刀在待測樣品表面劃10×10個1mm×1mm的小網(wǎng)格,每一條劃線深及金屬層的最底層,用毛刷將測試區(qū)域的碎片刷干凈后,用膠帶(3m600號膠紙)粘住被測試的小網(wǎng)格,用手抓住膠帶一端,在垂直方向迅速扯下膠紙,在同一位置進行2次相同測試,按照以下標準確定附著力等級:
iso等級0:劃線邊緣光滑,在劃線的邊緣及交叉點處均無油漆脫落;
iso等級1:在劃線的交叉點處有小片的油漆脫落,且脫落總面積小于5%;
iso等級2:在劃線的邊緣及交叉點處有小片的油漆脫落,且脫落總面積在5-15%之間;
iso等級3:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在15-35%之間;
iso等級4:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積在35-65%之間;
iso等級5:在劃線的邊緣及交叉點處有成片的油漆脫落,且脫落總面積大于65%。
測試結(jié)果:如表1所示。
表1.
由表1中數(shù)據(jù)可以,在本發(fā)明實施例1-3中采用cusb2o6粉末作為化學鍍活化劑所制備的塑料制品的附著力能夠達到與對比例1和2所制備塑料制品相同水平,且各鍍層厚度接近由對比例1和2所制備塑料制品,由此可見cusb2o6粉末作為化學鍍活化劑使用時,其化學鍍活性能夠達到在對比例1和2中所采用的化學鍍活化劑的水平。
測試(二)
取將實施例1-3和對比例1-2所制備塑料制品,分別對這些塑料制品進行以下測試:
色度測試:采用x-rite公司生產(chǎn)的sp60型號的色差儀測試樣品在cielab顏色空間中的l,a,b值,并與炭黑發(fā)黑的標準樣進行對比。
降解度(%):在300℃的溫度下,施加11.76n的載荷,分別測定不含有化學鍍活化劑的塑料制品和含有化學鍍活化劑的塑料制品的熔體流動速率,采用以下公式計算塑料制品的降解度,
降解度(%)=[|mi0-mi1︱/mi0]×100%,
其中,mi0為樹脂基體的熔體流動速率,以g/min計,
mi1為含有化學鍍活化劑的樹脂片材的熔體流動速率,以g/min計。
抗沖擊強度:采用astm-d256測定塑料懸臂梁沖擊強度的試驗方法中公開的方法對試樣進行懸臂梁式缺口沖擊強度測試,標準試樣規(guī)格是64mm×12.7mm×3.2mm,試樣缺口的深度為10.2mm,每個試驗結(jié)果均為5組相同試樣的平均值。所得結(jié)果如表2所示。
測試結(jié)果:如表2所示。
表2.
由表2中數(shù)據(jù)可知,由本發(fā)明制備例1-3所制備塑料制品與對比例1-2所制備的塑料制品相比,塑料制品的降解度相對較低,抗沖擊強度(力學性能)相對提高;且由本發(fā)明制備例1-3所制備塑料制品的顏色較淡,能夠消費者對于淺色塑料制品的需求。
以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,但是,本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié),在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復,本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合,只要其不違背本發(fā)明的思想,其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。