[發明專利]一種用于化學鍍的活化液及非金屬表面活化方法

有效

• 申請號: 200910106301.1
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101838802A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 韋家亮;林宏業;賴金洪;連俊蘭;劉小云
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及非金屬表面活化領域，特別涉及一種用于非金屬表面的化學鍍的活化液及其表面活化工藝。

【背景技術】

非金屬材料多為非導體，要進行電鍍必須先制備導電膜，常用的方法是化學鍍。在進行化學鍍前，必須對表面預處理活化，活化的目的是在非金屬基底上吸附一定量的活化中心，以便誘發隨后的化學鍍。活化不但決定著化學鍍層的優劣，而且也決定著鍍層質量的好壞。

早期非金屬表面化學鍍的活化工藝均采用貴金屬，為了降低生產成本，近年來對化學鍍的活化液的研究發展較快，如采用銅鹽作為催化溶液。目前非金屬材料的活化仍然存在許多問題。隨著非金屬材料的表面金屬化和復合材料鍍覆的應用越來越廣，活化工藝要求也越來越高。

現有技術中公開了一種適用于非金屬表面金屬化的化學鍍的膠體銅活化液，其配方為：CuSO₄·5H₂O或CuCl₂?3～30克/升，其中含Cu?1～10克/升、明膠或聚乙烯二醇3～10克/升、水合肼或硫酸水合肼10～50克/升，正丁醇10～50毫升/升，其中，CuSO₄·5H₂O或CuCl₂提供二價銅離子，明膠或聚乙烯二醇為保護劑，水合肼為還原劑，正丁醇為消泡劑。但是采用該膠體銅活化液，膠體銅與非金屬基材附著力較差，在非金屬基材表面進行化學鍍時產生漏鍍或鍍層與基材結合力差，而且化學鍍鍍層厚度不均勻；另外，該活化液中，正丁醇易揮發產生有毒物質。

【發明內容】

本發明針對現有技術中存在的非金屬基材表面化學鍍鍍層與基材附著力差、鍍層厚度不均勻以及活化液易揮發產生有毒物質等問題，提供了一種用于化學鍍的活化液，所述用于化學鍍的活化液為含有鹵化亞銅、氫鹵酸、次磷酸鈉和乙二醇的水溶液，所述氫鹵酸中的鹵族元素與鹵化亞銅的鹵族元素為同種鹵族元素；所述用于化學鍍的活化液中還含有吡啶化合物。

本發明針對現有技術中存在的上述問題，還提供了一種非金屬表面活化方法，包括將經過前處理的非金屬基材與活化液接觸，得到表面具有活性中心的非金屬基材；其中，所述活化液為本發明所提供的用于化學鍍的活化液。

本發明所提供的用于化學鍍的活化液及非金屬表面活化方法，與現有技術相比，具有以下優點：

(1)本發明所提供的活化液采用Cu⁺在基材表面形成活性中心，Cu⁺與非金屬基材的附著力很好，均勻覆蓋在基材表面，還原成金屬Cu后與基材結合力高；

(2)本發明所提供的活化液中的吡啶化合物，能夠細化亞銅晶粒，使活化液中的Cu⁺迅速并均勻地附著到經過粗化的非金屬基材表面上，化學鍍后鍍層厚度均勻、表面平整；

(3)本發明所提供的活化液采用乙二醇作為亞銅鹽的溶劑，使溶解在其中的Cu⁺均勻覆蓋在非金屬基材表面，且乙二醇無毒。

【具體實施方式】

本發明提供了一種用于化學鍍的活化液，所述用于化學鍍的活化液為含有鹵化亞銅、氫鹵酸、次磷酸鈉和乙二醇的水溶液，所述氫鹵酸中的鹵族元素與鹵化亞銅的鹵族元素為同種鹵族元素；所述用于化學鍍的活化液中還含有吡啶化合物。

根據本發明所提供的活化液，所述用于化學鍍的活化液中吡啶化合物具有細化亞銅晶粒的顯著作用，同時在氫鹵酸的存在下，從而促使活化液中的Cu⁺迅速并均勻地附著到經過粗化的非金屬基材表面上，所以經過該用于化學鍍的活化液處理后的非金屬基材表面再通過還原以及化學鍍處理可以獲得優異的效果，如鍍金屬與基材表面附著力強、鍍層厚度均勻性優良和鍍層表面光潔度優良。為了使化學鍍后鍍層與基材表面附著力更強、表面光潔度更好和厚度均勻性更好，優選情況下，以吡啶基團計，所述吡啶化合物的濃度為0.000576-0.020000mol/L；鹵化亞銅的濃度為0.3-1.1mol/L。所述吡啶化合物可以為2，2′-聯吡啶和/或2-氨基吡啶，優選采用2，2′-聯吡啶。

本發明所提供用于化學鍍的活化液中，次磷酸鈉的濃度為0.09-0.30mol/L，優選為0.1-0.2mol/L；氫鹵酸的濃度為1-3mol/L，優選為1.5-2.5mol/L；乙二醇的濃度為5-13mol/L，優選為8-11mol/L。