塑料化学镀前活化处理的研究现状.pdf

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1、柳慑妒麟赫麟赫赫塑料化学镀前活化处理的研究现状罗来马。谌景波，卢泽龙。程继贵，吴玉程(1．合肥工业大学材料科学与工程学院，安徽合肥230009；2．安徽省有色金属材料与加工工程实验室，安徽合肥230009)[摘要]活化处理是塑料表面金属化成功与否的关键，继而影响到后续化学镀的质量。从贵金属活化、现代技术辅助贵金属活化和非贵金属活化3个方面对塑料表面活化处理的研究现状进行了综述。着重对现代技术辅助贵金属活化工艺，如微波辐照、激光辐照等技术，非贵金属活化工艺如嫁接有机介质中间层、接枝共聚改性、等离子辐照等工艺进

2、行了总结；介绍了新型活化处理工艺的一般过程和活化效果，指出了化学镀前活化处理未来的研究方向。[关键词】化学镀；塑料表面；贵金属活化；现代技术辅助；非贵金属活化[中图分类号]TQ153[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2014)09—0049—05O前言1传统贵金属活化塑料表面化学镀覆金属及其合金后具有很好的导在采用贵金属活化前一般要进行粗化处理，其中电、导磁、导热性能，又能一定程度地提高力学性能和典型的粗化工艺是铬酸刻蚀法等。铬酸刻蚀存在的最腐蚀性能，因而被广泛应用于航空航天、石油化工、电大问

3、题是会产生大量的含铬废水，对环境产生严重的子电器、汽车机械以及日用品生产等行业。塑料表面污染。而采用硫酸双氧水混合溶液对塑料表面进行氧需要作预处理以使其具有一定的活性，才能使塑料金化腐蚀，既使微观粗糙度增加，又由于通过氧化形成属化成为可能。传统的活化工艺主要包括敏化活化、极性基团使得表面的亲水性改善，使得塑料与金属之一步活化等。塑料敏化活化工艺十分复杂，不仅涉及间的粘结力增加，避免了含Cr废水对环境的污染，符到有毒的Sn和贵金属元素，还造成了一定的浪费与污合环保要求。高锰酸钾粗化ABS塑料与铬酸刻蚀的染]。

4、后来使用的等离子体或真空紫外辐射活化工粗化效果相同，但避免了Cr对环境的污染j。传统的艺，虽具有活化效果，且在一定程度上解决了重金属污粗化工艺除了化学粗化法外，还有机械粗化法如火焰染的问题，但对设备及操作要求十分严格，难以工业化粗化J。经过粗化处理后，采用传统的贵金属活化包应用J。近些年，出现了各种新型、简易并且无污染的括敏化、活化两步法、敏化、活化一步法、离子钯活化法工艺，如通过化学吸附采用一种生物塑料固定上述活等进行活化处理。化过程中的催化金属(催化中心)，实现了化学镀，省略1．1敏化、活化两步法了敏化

5、这一过程，避免了Sn等有害元素的应用_5；将敏化、活化两步法是最早使用、最成熟的塑料表面聚丙烯酸(PAA)聚合物嫁接在ABS塑料表面，利用其金属化工艺，其缺陷是成本高、对环境污染严重¨；工离子交换性能，使Cu原子附着在上面形成催化中心，艺复杂，生产周期长，操作性强，且具有一定的危险可以完成化学镀J。以下从贵金属活化、现代技术辅性1。通过在敏化过程中增强Pd的吸附能力，可使助贵金属活化、非贵金属活化3个方面对塑料金属化活化处理后塑料基体表面的Pd多于sn“j。此外，的预处理工艺进行了综述。氯化亚锡具有毒性，有

6、被其他方法取代的趋势，如使用[收稿日期]2014—03—30超临界二氧化碳(Sc．CO：)可有效避免其毒性作用。[基金项目]国家自然基金青年项目(51204064)；中央高1．2敏化、活化一步法校基本科研业务费专项资金(2012HGQC0032)资助敏化一活化一步法在目前的非金属电镀中已得到[通信作者]吴玉程，教授，博士生导师；电话：0551—了广泛的应用。采用活性较好的胶体钯溶液进行一步62901012，E—mail：ycwu@hfut．edu．cn活化，可以有效缩短活化时间，且有较正的析氢电蔫鬻；ji位

7、¨，J。胶体钯工艺与传统的两步法工艺相比，不仅大，晶粒间结合紧密，镀层均匀致密；同时退火后镀层简化了操作流程，将敏化与活化一步完成，且活化液的的结合力也进一步提高。稳定性更高，使用周期更长，是现阶段工业生产上应用在制造镍包覆聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微球时的主要活化手段。采用微波辅助多元醇活化，其机理图见图1I2o]。1．3离子钯活化法pd2~PdCl2~“paz

8、．I塑离子钯活化可克服胶体钯活化过程中基体表面吸附一层亚锡离子而影响化学镀层的均匀性和附着力的●一MMA·_Pd纳米

9、II-PMd~A缺点，并

10、且离子钯活化液不含sn“，使用寿命长，稳定性好，长期使用不沉降，镀层的结合力好，污染小。离图1微波辅助多元醇活化PMMA微球过程子钯活化的机理是具有还原性的物质(次磷酸钠、水采用传统的敏化、活化工艺时胶体Pd粒子(粒子合肼和硼氢化钠等)将金属离子还原为金属微粒，从大小约为100nm)很少、且不规则地分布在PMMA微而吸附在基体表面。球表面，并团聚在一起。采用微波辅助多元醇活化过程所得到的粒子比传统工艺得到的要小。