十六道工序一一解析ABS电镀制品表面金属化处 理
2016-02-17
随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一
?目前
国内外已广泛在 ABS、聚丙烯（PP）、聚砜、聚碳酸酯（PC）、尼龙（PA ）、酚醛玻璃纤维增 强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀
，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好。但
前处理工艺主要
。
通常塑料是电的不良导体，要像金属一样进行电镀加工，就必须使它表面具有导电性。因此， 多采用化学镀的方法使塑料的表面附着一层金属膜，称为电镀工程的前处理， 是化学镀工艺，后处理工艺主要是电解电镀工艺
一、化学镀工艺（前处理）
ABS制品T脱脂（净化）T水洗T腐蚀T水洗T敏化T水洗T活化T水洗T化学镀品（铜或镍，厚
度 0 .1 ~ 0..3 卩 m）
1. 脱脂去油
镀膜前首先要除去 ABS制品在成型或运输时制品表面沾附的不纯物和油污等，同时降低
ABS
制品的表面张力，赋予其表面亲水性。多数使用碱性或酸性去油剂，前者含有苛性钠、磷酸三 钠、碳酸钠和其他一些助剂，操作温度
70 C左右，去油效率较高。后者含有铬酸盐，其去油后
碱性或酸性去油剂作用时间约为
不必洗涤制品，就可直接放置于酸性的粗化液之中。 3 ~ 5min。
表1 ABS制品脱脂去油参考配 方 组分 氢氧化钠/（g L-1） 磷酸三钠/（g L-1） 碳酸钠/(g L-1) 配方1 100 166.6 100 配方2 100 200 120 2.表面调整 由于去污过程中的高温浸泡，成型品表皮部分含有的空气会因膨胀面形成气泡，这样就会使粗 化处理不够完全；同时由于去污材料的使用，会在制品表面生成硅酸、盐酸皮膜，或是由于界 面活性剂与树脂的亲和力过强等，都会影响粗化处理的效果。所以，在粗化处理之前要对制品 的表面进行调整，主要是用硫酸溶液来浸泡 。
图1 ABS塑料件表面处理
3. 粗化处理（ABS电镀极为重要的一个步骤 ）
塑料和金属镀层之间的结合力只能是分子间引力，在光滑的塑料表面上与金属镀层结合是很困 难的，粗化处理的目的一是粗化表面以增大金属镀层和塑料的粘结力，二是使塑料表面亲水， 使塑料表面各部分被水均匀润湿，以便均匀吸附金属离子。 粗化方法主要有：高压喷砂法和化 学粗化法
A、 高压喷砂法：采用细度很高的金刚砂进行高压喷砂，使塑料表面形成极微细的麻坑，以增 大表面积，提高结合力。 B、 化学粗化法：是把制品全部浸没在强氧化剂溶液如铬酸、硫酸、磷酸、硝酸、重铬酸钾等
混合液中，使ABS表面的聚丁二烯被浸蚀掉，因此塑料表面形成极微细的麻坑， 化。
在进行化学粗化处理时，浸蚀条件很重要。浸蚀时间短，麻坑不能完全形成，时间长，有可能 破坏基体。一般浸蚀时间根据制品情况从几分钟到 为止ABS制品广泛采用的化学粗化配方有两种
制品表面被粗
1h不等，浸蚀温度一般 60 C左右。到目前
，一是CrO3-H2SO4-H2O 浸蚀体系，二是
。另外还可加入一些助剂，以保证浸
CrO3-H2SO4-H3PO4 浸蚀体系，其中都含有六价铬成分
蚀的均匀性。
4. 中和处理
粗化处理后，制品表面形成的溶坑中残留的铬酸不能在水洗槽中被完全冲洗掉，此时铬酸是以
6价铬的形态存在的。中和处理十分必要，否则将无法使化学沉积镀层的引发顺利进行。中和 剂的选用、用量和处理时间都对制品
电镀性能有影响。也可将制品放入盐酸浴槽中浸溃，使其
6价铬还原为3价铬，然后用水将制品冲洗干净 5. 敏化一活化处理
。
敏化一活化处理分两步进行：先敏化，后活化。敏化剂实际上是一种还原剂，活化剂则是一种 贵金属盐。当有敏化剂附着于塑料制品表面上时，它可以使活化剂的贵金属离子还原成为一层 贵金属膜，这层膜对以后的导电层沉积起催化作用。最常用和最有效的敏化剂是氯化亚锡
（二氯
化锡SnCl2）溶液，此外，钛、铬、钍的化合物也可做敏化剂材料。 在用氯化亚锡配制敏化剂时， 通常要加入盐酸和金属锡于溶液中， 加盐酸的目的是防止 SnCI2水解生成碱式氯化亚锡而使溶
液浑浊，污染塑料表面，加金属锡的目的是防止空气中的氧逐渐把溶液的二价锡氧化成为四价 锡而使溶液失去敏化作用?
表2 ABS敏化的参考条 件 组成 氯化亚锡/(g L-1) 盐酸 /(d=1.19)(g L-1) 锡屑 处理温度厂c 处理时间/min 条件1 40 40?80 适量 室温 30 ?60 条件2 20 60 适量 室温 20 6. 化学镀铜
经过表面敏化一活化处理的，
ABS制品就可在其上沉积导电层，通常用化学方法沉积上一层铜
或镍，称为化学镀铜或化学镀镍，这是一种在低温下的自动催化还原反应。碱性化学镀铜，将 表面经过敏化一活化处理的 ABS制品浸入混合液中， 在其表而银层的催化作用下， 应，生或铜并沉积在制品上， 行电镀了。
发生还原反
镀层厚度约为0.2 ~ 0.4 ym沉积铜后的制品就可像金属件一样进
7. 附着触媒
粗化处理后的制品表面需要附着触媒。触媒化溶液是一种功能很强的塑料化学镀引发溶液，是 目前敏化一活化处理过程的发展，其基本组成是也是敏化一活化溶液的组成，它可使化学镀层 紧紧吸附在塑料表而上。触媒化多数用来沉积化学镍。一般采用金属把作为触媒，使其完全附 着于制品表面。作法是将制品放入含有触媒与盐酸的溶液中浸渍。 处理温度为15 ~ 30 C,处理 时间为1 ~ 2min。
8. 化学镀镍
除用沉积铜作导电层外，也可用沉积镍作导电层。化学镍溶液比化学铜溶液稳定且易控制，沉 积镍层比铜层耐腐蚀。化学镍溶液有碱性法和酸性法。碱性溶液的 其操作成本低，易于控制，镀层亦较光滑；酸性法的
pH值在8 .5 一 9 .0之间，
pH值在5 一 7之间，其沉积速度快，但
pH对沉积速度和光泽形响很大， pH控创十分重要。
化学镍溶液的组成一般有辣盐、络合荆、级冲剂、还原剂、稳定剂和 要是Ni2+的盐类，络合剂主要是一些有机物的羟基羧酸及其盐类、 磷酸盐、硼氢化物等。
pH值调节剂等。镍盐主 EDTA等，还原剂主要是次
解析ABS电镀制品表面金属化处理
