[發明專利]一種ABS塑料表面無鈀活化處理新工藝

無效

• 申請號: 200710057566.8
• 申請日: 2007-06-06
• 公開（公告）號: CN101067206A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 張寶貴;唐雪嬌;曹夢;畢成良;韓長秀
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: C23C28/00
• 分類號: C23C28/00;C23C18/20;C23C18/32;C08J7/04;C08L55/02
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司
• 代理人: 侯力

【技術領域】：本發明屬于塑料加工處理技術領域，特別涉及一種用于ABS塑料基體化學鍍鎳前無鈀活化處理的新工藝。

【背景技術】：塑料金屬化的方法較多，其中化學鍍是目前使用最廣泛的一種加工方法。化學鍍主要借助于還原劑，在具有催化活性物質的催化作用下，將溶液中的金屬離子優先還原在催化物體表面，形成具有自催化能力的金屬鍍層，從而可以連續不斷地沉積形成一定厚度的鍍層。由于ABS塑料不具備導電性，表面也不具備催化活性，所以將ABS塑料表面進行活化是至關重要的，它將直接影響著后續化學鍍層的質量。

傳統活化就是將具有催化活性的貴金屬引入非導電基體表面，以在化學鍍過程中催化沉積金屬層。最常用的活化劑是銀的硝酸鹽，也可用金、鈀的氯化物。由于金、鈀的鹽類很貴，無形中提高了化學鍍工藝的成本，還存在穩定性欠佳的問題。鎳本身具有自催化活性，所以在化學鍍鎳過程中可以連續不斷地沉積形成一定厚度的鍍層。利用鎳來取代貴金屬在非導電基體上催化沉積鎳鍍層在國內外已有文獻報道。

Marlène?Charbonnier等報道將非導電基體在氧氣或氨氣的環境下進行等離子處理，然后將5-20g/L的醋酸鎳乙醇溶液涂抹或浸漬在經過等離子處理的表面，80℃加熱處理，最后使用化學法還原得到鎳單質，可以在多種基體表面沉積結合力良好的鎳鍍層。但基體前處理條件復雜，設備昂貴。賴冬志等利用硼氫化鈉的強還原性，直接用織物吸附的NaBH₄還原硫酸鎳，從而使還原的鎳吸附在織物上，使其成為化學鍍的活化催化中心，進而引發化學鍍的進行。王森林等提出了玻璃表面的一種無鈀活化鍍鎳液配方，該配方由醋酸鎳、甲醇、檸檬酸鈉和氨組成。將處理后的玻璃浸漬于活化液中，然后在310℃條件下保溫20min進行熱處理，得到表面有單質鎳的基體，最后化學鍍鎳。高德淑等以鎳、銅的氫氧化物膠體溶液浸漬ABS塑料基體，用NaBH₄還原二價鎳、銅為金屬態，然后化學鍍，取得一定的效果，但鍍層的結合力差，活性遠低于鈀鹽制成的活化劑，并且難以達到完全覆蓋。還有報道用N型半導體氧化物SnO₂、Ni₂O₃、MgO和ZnO等代替貴金屬作為活化劑，該活化劑既適用于化學鍍鎳也適用于化學鍍銅。但其工藝過程仍較復雜，不易控制，其活化效果尚需進一步研究評價。上述鎳在基體表面的吸附為物理吸附，催化劑和基材表面結合不緊密，易從基材表面脫落，掉入化學鍍液中而引起鍍液自分解而失效，影響鍍層的質量。

日本大伸化學株式會社報道了在非導電物質表面涂布含有殼聚糖或其衍生物組成的活化溶液，利用殼聚糖對催化金屬鈀的螯合作用，在基體表面形成活性催化中心；為了增加殼聚糖膜與基體的結合力，該活化液中加入了與基體具有結合作用的環氧丙烯酸樹脂并加入乙酸丁酯、乙酸乙酯、丁醇、甲苯、乙二醇二丁醚等的混合溶劑。這樣的處理液組成比較復雜，且使用了有毒致癌性的溶劑，可操作性不高，不適于大規模的工業生產。

【發明內容】：本發明的目地是解決現有技術存在的上述不足，本著方便、經濟、易于清潔生產等原則，提出一種ABS塑料表面無鈀活化處理新工藝。

本發明提供的ABS塑料表面無鈀活化處理新工藝，包括以下步驟：

1)殼聚糖(CTS)和水楊醛反應，生成水楊醛殼聚糖希夫堿(S-CTS)，進一步用硼氫化鉀還原得N-鄰羥基芐基殼聚糖(RS-CTS)；將水楊醛殼聚糖希夫堿(S-CTS)或N-鄰羥基芐基殼聚糖(RS-CTS)浸于NaOH溶液中，制得具有一定的成膜性、且對鈀具有較強的化學吸附作用的水楊醛殼聚糖希夫堿鈉鹽(S-CTS(Na))或N-鄰羥基芐基殼聚糖鈉鹽(RS-CTS(Na))，待用；

2)ABS塑料基材的表面微蝕：將表面凈化處理后的ABS塑料基材，用微蝕液進行表面微蝕處理，時間2-20min；其中微蝕液由36％雙氧水與98％濃硫酸以體積比為1∶1-8配制而成；

3)ABS塑料基材表面的高分子成膜處理：稱取0.05-2.0g殼聚糖或1)步中制得的殼聚糖衍生物粉末溶解于100ml?0.1-10.0％的乙酸溶液中，輕微攪拌均勻，將ABS塑料基材浸入上述溶液中處理2-15min，使ABS塑料表面形成殼聚糖膜；

4)烘干：將上述成膜處理后的ABS塑料基材在40-70℃條件下烘干處理30-120min，使ABS塑料基材表面與殼聚糖膜發生化學鍵合作用，生成新的穩定的化學基團；