abs塑料化学镀镍之无钯活化工艺

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1、襁0ABS塑料化学镀镍之无钯活化工艺孙硕，洪文英，石维(沈阳工业大学理学院，辽宁沈阳110178)[摘要]研制不使用金属钯活化的化学镀镍工艺能节约生产成本，取代硼氢化钠及甲醇活化工艺，有利于环保。为此，对ABS塑料表面化学镀镍提出了一种无钯活化工艺，即以NaH：PO·HO为还原剂，在ABS塑料上沉积活性镍，以此活性镍为活化中心，进行化学镀镍。通过正交试验确定了ABS塑料表面化学活化的最佳工艺条件：60．00LNaH2PO2·H2O，0。02g／LNiSO4·6H20，pH=10，温度75℃，时间60rai

2、n。采用SEM等手段对镀层的形貌、结构进行了表征。结果表明，使用次磷酸钠可以在塑料表面制取活性镍，进而有利于化学镀镍。[关键词]化学镀镍；无钯活化；ABS塑料；次磷酸钠；正交试验[中图分类号]TQ153．1[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2OLO)O5—0049—030前言1．1化学镀镍随着新材料应用范围不断扩大，非金属表面的金基材为普通型ABS塑料，接枝共聚，其中丁二烯质属化处理日趋重要。塑料表面沉积一层金属镍将能大量分数约为l5％，面积1cm×5cm。其化学镀工艺流大提高其使用性能，扩

3、大其应用范围uj，但塑料表面程如下：除应力一水洗一除油一水洗一酸洗一水洗一一般不具有催化活性，为了能实现沉积必须作活化处化学粗化一水洗一中和处理一水洗一活化一水洗一化理。化学镀镍前的活化处理会直接影响镀层的完整学镀镍。性、结合力和外观质量等，是塑料化学镀镍研究的关键1．1．1活化前处理环节之一[。(1)采用以下方法去除应力：以4：1丙酮溶液在工业化活化工艺目前主要采用贵金属活化液，最25oc下浸泡40～60min，然后在70—75℃下烘干2h常用的是钯活化液，若大规模生产，其消耗量非常大，并自然冷却。造成

4、贵金属活化化学镀镍成本偏高。因此，开发不使(2)碱洗除油工艺条件：15g／L碳酸钠，3Og／L磷用金属钯活化的化学镀镍工艺，节约贵金属，降低生产酸钠，65g／L氢氧化钠，温度4455℃，时间25～30成本，显得日益重要，对此已进行了大量的研究，尤其mino是使用各种方法在材料表面制备活性镍取代金属钯的(3)酸洗在碱洗并清洗后进行，主要是对基体表面研究“。然而，已有成果多采用镍盐热分解法，处理的残余碱液进行中和，采用100mL／L硫酸(98％)常温温度较高，在塑料等材料上难以实施；使用硼氢化钠和下进行，时间

5、30～45s。甲醇溶液等作为活化液，则毒性较大。目前采用(4)粗化采用铬酸体系，其目的是增大零件表面的常用的次磷酸钠作为还原剂制备活性镍的研究还较微观粗糙度、接触面积以及亲水能力，以此保证镀层良少。为此，本工作以次磷酸钠和硫酸镍为主要组分，研好的附着力，是决定镀层附着力大小的关键工序。粗究了ABS塑料直接活化工艺。化的方法有多种，应用较广的是铬酸体系，该体系粗化速度快，镀层附着力好。工艺条件：400g／LCrO，，3501试验mL／LHS0(98％)，温度70。【=，时间60min。(5)中和处理经化学粗

6、化处理后，塑料零件表面微孔结构中含有一些六价铬及其他杂质，如清洗不彻[收稿日期]2009—12—21底会影响塑料与镀层的结合力，并污染镀液。为此，采[基金项目]沈阳工业大学博士启动基金项目(2OO8—33)资助[通信作者]孙硕(1972一)，男，博士，讲师，电话：024—用以下工艺进行中和处理：100g／LNaOH溶液，温度为25496503，E—maill：sunshuo1979@163．com室温，时间3—5min。1．1．2化学活化处理效果的影响，以活化后的还原反应吸附量为考察指标，分别配制60g／

7、L次磷酸钠溶液和20g／L硫酸镍结果见表1。对结果进行极差分析可知各因素对活化溶液各50mL，调节次磷酸钠溶液pH值为lO，然后分效果的影响大小：温度>pH值>p(NaH2PO：·H2O)：别在DK一98—1型电子恒温水浴锅中加热至恒温75o【=。p(NiSO·6HO)，得到最优化学活化工艺条件：温度用滴管吸取lmL硫酸镍溶液，滴人次磷酸钠溶液中，75oC，pH=10，P(NaH2PO2-H2O)：p(NiSO4·6H2O)同时放入粗化干燥后的ABS塑料，继续恒温水浴加热，为60．00：0．02。按最佳工

8、艺条件活化1h，测得活化30min后再滴加1mL硫酸镍溶液，60min后从次磷酸吸附量为6．1mg／(cm·h)。钠溶液取出。表1化学活化正交试验方案及结果活化吸附量()的测定采用增重法进行，用AUY220型万分之一电子天平(0．1mg)称量活化前后试样的质量，计算公式为：V=△，(A·t)式中△m——活化前后的增重，gA——试样面积，cmt——时间，h1．1．3化学镀镍采用的化学镀镍工艺：硫酸镍5～6g／L柠檬酸钠10～12