一種聚乙烯塑料電鍍工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種聚乙烯塑料電鍍工藝，包括如下步驟：1)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；2)使用活化劑進行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的塑料沖切出所需規(guī)格的成品，所述活化劑包含水、水溶性釕鹽、鹽酸、硼酸和偏磷酸鈉；3)在塑料注射機上通入超臨界流體，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品；對所述塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成金屬鍍層。本發(fā)明不僅提高了工件與后續(xù)鍍層的結(jié)合力，鍍層不存在起泡現(xiàn)象，且?guī)в绣儗拥闹破返目珊感院谩?br>【專利說明】
一種聚乙烯塑料電鍍工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電鍍領(lǐng)域，具體地說，特別涉及到一種聚乙烯塑料電鍍工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]電鍍(Electroplating)就是利用電解原理在某些金屬表面上鍍上一薄層其它金屬或合金的過程，是利用電解作用使金屬或其它材料制件的表面附著一層金屬膜的工藝從而起到防止金屬氧化(如銹蝕)，提高耐磨性、導電性、反光性、抗腐蝕性(硫酸銅等)及增進美觀等作用。不少硬幣的外層亦為電鍍。
[0003]塑料制品的應用越來越廣泛，由于其光澤性不如金屬，裝飾作用相對較差，所以人們設(shè)法通過對塑料表面電鍍、使塑料表面金屬化，具有金屬光澤和美觀度。近年來，隨著汽車工業(yè)、電氣工業(yè)和家用電器、飾品業(yè)的快速發(fā)展，塑料表面電鍍金屬技術(shù)也不斷發(fā)展。經(jīng)電鍍后的塑料制品，集塑料、金屬的特性為一體，不但外觀得以美的裝飾，而且制品的物理、機械性能都有很大程度的提高，并賦予導電、導磁、焊接等新特性。所以，現(xiàn)在塑料電鍍已成為塑料裝飾的一種重要工藝。如果在塑料表面電鍍金屬，必須先使塑料表面具有導電性膜一塑料表面金屬化，即需要對塑料表面進行預處理一一活化。為了保證鍍層與塑料基體的良好結(jié)合，塑料基底必須活化。塑料基底活化、表面金屬化技術(shù)對塑料表面電鍍金屬膜層的附著性、穩(wěn)定性和美觀度均將產(chǎn)生重大的影響，也影響著塑料表面金屬化層的導電性能、沉積層壽命等鍍層性質(zhì)。如果塑料基底活化不足，則塑料表面金屬化技術(shù)很難達到要求，容易引起電鍍后鍍層疏松、鼓泡、脫皮、粗糙等現(xiàn)象。
[0004]目前塑料表面活化預處理技術(shù)及工藝中，往往采用塑料表面涂覆導電涂料、去離子水中超聲粗化、含鉻酸根(或CrO3)溶液中浸泡、塑料表面酸洗等。但這些方法所得到的活化預處理技術(shù)結(jié)果，其塑料表面基體與鍍層的附著力不強，電鍍后鍍層仍時常發(fā)生疏松、鼓泡和脫皮等現(xiàn)象。
[0005]CN 104451803 A公開了一種塑料電鍍工藝，包括如下步驟:(I)將塑料粉末、粘合劑、促進劑和成核劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；(2)使用汽油進行浸泡2-3小時，取出后使用去油劑進行去油清洗，然后將清洗后的橡膠沖切出所需規(guī)格的成品；(3)在塑料注射機上通入超臨界流體，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品，對所述塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成金屬鍍層。得到的工件與鍍層的結(jié)合力較高，但是，仍然存在起泡現(xiàn)象，而且，電鍍后的塑料制品的可焊性很差，在實際應用中受到很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種塑料電鍍工藝，以解決上述問題。
[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0008]—種聚乙烯塑料電鍍工藝，包括如下步驟:
[0009]I)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；
[0010]2)使用活化劑進行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的塑料沖切出所需規(guī)格的坯料，所述活化劑包含水、水溶性釕鹽、鹽酸、硼酸和偏磷酸鈉；
[0011]3)在塑料注射機上通入超臨界流體，并通過定量控制所述超臨界流體的注入，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品；對所述塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成金屬鏈層。
[0012]本發(fā)明通過采用包含水、水溶性釕鹽、鹽酸、硼酸和偏磷酸鈉的混合溶液作為活化劑對壓延成型的聚乙烯塑料進行活化，可以改善后續(xù)在塑料表面電鍍得到的鍍層的結(jié)合力，而且，得到的電鍍后的制品的可焊性很好。
[0013]以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，但不作為對本發(fā)明提供的技術(shù)方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術(shù)方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)目的和有益效果。
[0014]優(yōu)選地，所述活化劑中，以水的量為100份計，所述水溶性釕鹽的用量為0.05-0.2份，例如可為0.05份、0.08份、0.1份、0.15份或0.2份，所述鹽酸的用量優(yōu)選為0.5_1份，例如可為0.5份、0.6份、0.8份或I份等，所述硼酸的用量優(yōu)選為20-25份，例如可為20份、22份、23份、24份或25份等，所述偏磷酸鈉的用量優(yōu)選為1-3份，例如可為I份、1.5份、2份或3份等。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述活化劑中，以水的量為100份計，所述水溶性釕鹽的用量為0.1份，所述鹽酸的用量為I份，所述硼酸的用量為22份，所述偏磷酸鈉的用量為2份。
[0016]優(yōu)選地，所述可溶性釕鹽為三氯化釕。
[0017]優(yōu)選地，步驟(2)所述浸泡的溫度為40-65 °C，例如可為45 °C、50 °C、52 °C、55 °C、60°(:或65°(:等，優(yōu)選為45°(:。
[0018]優(yōu)選地，步驟(2)所述浸泡的時間為30-1 OOmin，例如可為30111；[11、40111；[11、50111；[11、60111；[11、70111；[11、80111；[11或100111；[11等，優(yōu)選為60111；[11。
[0019]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電鍍工藝中使用的電解液含有水、可溶性鎳鹽、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金屬鹽和稀土金屬絡合劑。通過調(diào)節(jié)電解液的組成以及上述活化劑的組成，可以改善后續(xù)電鍍得到的鍍層的結(jié)合力。
[0020]優(yōu)選地，所述電解液中，以水的量為100份計，所述可溶性鎳鹽的用量優(yōu)選為30-40份，例如可為30份、32份、34份、36份或40份等，所述硼酸的用量優(yōu)選為3-4份，例如可為3份、3.3份、3.5份或4份等，所述次磷酸的用量優(yōu)選為3-6份，例如可為3份、4份、5.5份或6份等，所述可溶性稀土金屬鹽的用量優(yōu)選為0.05-0.1份，例如可為0.05份、0.06份、0.08份或0.1份等，所述稀土金屬絡合劑的用量優(yōu)選為0.05-0.5份，例如可為0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份或0.5份等。
[0021 ]優(yōu)選地，可溶性鎳鹽選自氯化鎳、硝酸鎳或硫酸鎳中的任意一種或至少兩種的混合物。
[0022]優(yōu)選地，可溶性稀土金屬鹽選自氯化鑭、氯化鈰、氯化釓和氯化鐿中的任意一種或至少兩種的混合物。
[0023]優(yōu)選地，所述稀土金屬絡合劑選自蘋果酸和/或檸檬酸。
[0024]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述粘合劑由以下重量份的各組分組成:醋酸乙烯樹脂SO-SO 份、硬脂酸 5-7 份、三氯甲烷 1-3 份、四氯化碳 0.5-1 份、氯化鈣0.05-0.5 份、二甲苯 0.5-1份、聚丙烯酸甲酯1-3份、線性低密度聚乙烯8份。本發(fā)明采用特定組分的粘合劑，配合活化劑和電解液的使用，可以共同改善電鍍得到的鍍層的結(jié)合力以及得到的表面鍍有鍍層的聚乙稀塑料制品的可焊性。
[0025]優(yōu)選地，所述粘合劑由以下重量份的各組分組成:醋酸乙烯樹脂30份、硬脂酸6份、三氯甲烷I份、四氯化碳0.8份、氯化鈣0.5份、二甲苯0.5份、聚丙烯酸甲酯1.5份、線性低密度聚乙烯8份。
[0026]優(yōu)選地，所述促進劑選自咪唑類化合物，優(yōu)選自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-^烷基咪唑中的任意一種或者至少兩種的混合物。
[0027]優(yōu)選地，所述增塑劑選自偏苯三酸三辛酯和/或偏苯三酸三甘油酯。
[0028]作為本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案，步驟3)所述電鍍工藝中的電鍍溫度為55_60°C，例如可為55°(:、58°(:、59°(:或60°(:等。
[0029]優(yōu)選地，步驟(3)所述電鍍工藝中的陰極電流密度為3-5A/dm2，例如可為3A/dm2、
3.5A/dm2、4A/dm2 或 5A/dm2 等。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0031]本發(fā)明通過采用包含水、水溶性釕鹽、鹽酸、硼酸和偏磷酸鈉的混合溶液作為活化劑對壓延成型的聚乙烯塑料進行活化，采用包含水、可溶性鎳鹽、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金屬鹽和稀土金屬絡合劑的混合溶液作為電解液進行電解，可以改善后續(xù)在塑料表面電鍍得到的鍍層的結(jié)合力，而且，得到的電鍍后的制品的可焊性很好，具有廣闊的應用前景。
【具體實施方式】
[0032]下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0033]實施例1
[0034]一種聚乙烯塑料電鍍工藝，包括如下步驟:
[0035]I)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；
[0036]2)使用活化劑在45 0C進行浸泡30min，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的塑料沖切出所需規(guī)格的成品，所述活化劑包含100份的水、0.05份釕鹽、0.5份鹽酸、25份硼酸、3份偏磷酸鈉；
[0037]3)在塑料注射機上通入超臨界流體，并通過有序定量控制超臨界流體的注入，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品；
[0038]塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成具有倒扣結(jié)構(gòu)的金屬鍍層，從而獲得鍍層與塑料結(jié)合力強的具有金屬鍍層、微孔發(fā)泡層和實心芯層三層結(jié)構(gòu)的高性能塑料電鍍制品，其中，電鍍的溫度為55 °C，電鍍的陰極電流密度為5A/dm2，過程中使用的電解液含有100份水、30份可溶性鎳鹽、4份硼酸和6份次磷酸。
[0039]經(jīng)檢測，本實施例得到的帶有鍍層的制品的鍍層不存在起泡現(xiàn)象，且電鍍后得到的制品的可焊性很好。
[0040]實施例2
[0041 ] 一種聚乙烯塑料電鍍工藝，包括如下步驟:
[0042]I)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；
[0043]2)使用活化劑在6 5 °C進行浸泡1 Om i η，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的塑料沖切出所需規(guī)格的成品，所述活化劑包含100份的水、0.2份釕鹽、I份鹽酸、20份硼酸、I份偏磷酸鈉；
[0044]3)在塑料注射機上通入超臨界流體，并通過有序定量控制超臨界流體的注入，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品；
[0045]塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成具有倒扣結(jié)構(gòu)的金屬鍍層，從而獲得鍍層與塑料結(jié)合力強的具有金屬鍍層、微孔發(fā)泡層和實心芯層三層結(jié)構(gòu)的高性能塑料電鍍制品，其中，電鍍的溫度為600C，電鍍的陰極電流密度為3A/dm2，過程中使用的電解液含有100份水、40份可溶性鎳鹽、3份硼酸和3份次磷酸。
[0046]經(jīng)檢測，本實施例得到的帶有鍍層的制品的鍍層不存在起泡現(xiàn)象，且電鍍后得到的制品的可焊性很好。
[0047]實施例3
[0048]一種聚乙烯塑料電鍍工藝，包括如下步驟:
[0049]I)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑按配比進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型；
[0050]2)使用活化劑在45 0C進行浸泡60min，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的塑料沖切出所需規(guī)格的成品，所述活化劑包含100份的水、0.1份釕鹽、I份鹽酸、22份硼酸、2份偏磷酸鈉；
[0051]3)在塑料注射機上通入超臨界流體，并通過有序定量控制超臨界流體的注入，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品；
[0052]塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成具有倒扣結(jié)構(gòu)的金屬鍍層，從而獲得鍍層與塑料結(jié)合力強的具有金屬鍍層、微孔發(fā)泡層和實心芯層三層結(jié)構(gòu)的高性能塑料電鍍制品，其中，電鍍的溫度為58°C，電鍍的陰極電流密度為4A/dm2，過程中使用的電解液含有100份水、35份可溶性鎳鹽、4份硼酸和5份次磷酸。
[0053]經(jīng)檢測，本實施例得到的帶有鍍層的制品的鍍層不存在起泡現(xiàn)象，且電鍍后得到的制品的可焊性很好。
[0054]對比例I
[0055]對比例I為CN 104451803 A的實施例1，得到的鍍層存在起泡現(xiàn)象，且電鍍后得到的制品的可焊性差。
[0056]
【申請人】聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細方法，但本發(fā)明并不局限于上述詳細方法，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細方法才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種塑料電鍍工藝，其特征在于，包括如下步驟: 1)將聚乙烯塑料粉末、粘合劑、促進劑和增塑劑進行攪拌，然后將上述混合物放入壓延機中壓延成型； 2)使用活化劑進行浸泡，取出后使用水和乙醇的混合溶液進行清洗，然后將清洗后的沖切出所需規(guī)格的坯料，所述活化劑包含水、水溶性釕鹽、鹽酸、硼酸和偏磷酸鈉； 3)在塑料注射機上通入超臨界流體，并通過定量控制所述超臨界流體的注入，制備表層微孔發(fā)泡實心芯層的塑料制品;對所述塑料制品通過電鍍工藝進行電鍍，形成金屬鍍層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電鍍工藝，其特征在于，所述活化劑中，以水的量為100份計，所述水溶性釕鹽的用量為0.05-0.2份，所述鹽酸的用量優(yōu)選為0.5-1份，所述硼酸的用量優(yōu)選為20-25份，所述偏磷酸鈉的用量優(yōu)選為1-3份； 優(yōu)選地，所述活化劑中，以水的量為100份計，所述水溶性釕鹽的用量為0.1份，所述鹽酸的用量為I份，所述硼酸的用量為22份，所述偏磷酸鈉的用量為2份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電鍍工藝，其特征在于，所述可溶性釕鹽為三氯化釕。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的電鍍工藝，其特征在于，步驟(2)所述浸泡的溫度為40-65 °C，優(yōu)選為 45 °C; 優(yōu)選地，步驟(2)所述浸泡的時間為30-100min，優(yōu)選為60min。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的電鍍工藝，其特征在于，所述電鍍工藝中使用的電解液含有水、可溶性鎳鹽、硼酸、次磷酸、可溶性稀土金屬鹽和稀土金屬絡合劑。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的電鍍工藝，其特征在于，所述電解液中，以水的量為100份計，所述可溶性鎳鹽的用量優(yōu)選為30-40份、所述硼酸的用量優(yōu)選為3-4份、所述次磷酸的用量優(yōu)選為3-6份、所述可溶性稀土金屬鹽的用量優(yōu)選為0.05-0.1份，所述稀土金屬絡合劑的用量優(yōu)選為0.05-0.5份； 優(yōu)選地，可溶性鎳鹽選自氯化鎳、硝酸鎳或硫酸鎳中的任意一種或至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，可溶性稀土金屬鹽選自氯化鑭、氯化鈰、氯化釓和氯化鐿中的任意一種或至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述稀土金屬絡合劑選自蘋果酸和/或檸檬酸。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的電鍍工藝，其特征在于，所述粘合劑由以下重量份的各組分組成:醋酸乙烯樹脂20-30份、硬脂酸5-7份、三氯甲烷1-3份、四氯化碳0.5-1份、氯化鈣0.05-0.5份、二甲苯0.5-1份、聚丙烯酸甲酯1-3份、線性低密度聚乙烯8份。8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電鍍工藝，其特征在于，所述粘合劑由以下重量份的各組分組成:醋酸乙烯樹脂30份、硬脂酸6份、三氯甲烷I份、四氯化碳0.8份、氯化鈣0.5份、二甲苯0.5份、聚丙烯酸甲酯1.5份、線性低密度聚乙烯8份； 優(yōu)選地，所述促進劑選自咪唑類化合物，優(yōu)選自2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或2-十一烷基咪唑中的任意一種或者至少兩種的混合物； 優(yōu)選地，所述增塑劑選自偏苯三酸三辛酯和/或偏苯三酸三甘油酯。9.根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的電鍍工藝，其特征在于，步驟3)所述電鍍工藝中的電鍍溫度為 55-60 °C。10.根據(jù)權(quán)利要求1-9所述的電鍍工藝，其特征在于，步驟3)所述電鍍工藝中的陰極電流密度為3-5A/dm2。
【文檔編號】C25D5/56GK105839159SQ201610343165
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】徐德生
【申請人】無錫市嘉邦電力管道廠