[發明專利]有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法及樹脂基導電涂料

無效

• 申請號: 201110314195.3
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102392234A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 金國;崔秀芳;鐘景高;牛飛龍;劉二寶
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C25D5/04;C25D5/56;C09D5/24;C09D163/00;C09D177/00
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技術領域

本發明涉及的是一種有機不導電基材(工程塑料、高分子基復合材料等)的表面金屬化的前處理方法。本發明也涉及一種有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理涂料。

背景技術

工程塑料以及高分子基復合材料具有比強度高、比模量大、耐疲勞強度好、減震性能好，制品重量輕等各種優越性能，可在較多領域代替金屬制件，被廣泛應用于航天、航空、交通運輸、日常生活等各個領域。然而工程上該類材料的破壞通常都是由表面失效引起的，對其實施表面金屬化處理，不僅可以提高其表面機械強度，實現表面的金屬質感，而且能改善其在電、熱及光等方面的性能，因此對其進行表面金屬化是進一步拓展該類材料應用和發展的重要因素。

電鍍、化學鍍及電刷鍍由于成本低，適用性強，鍍層質量好，結合強度高而廣泛應用于不導電基材的表面金屬化領域。長期以來化學鍍/電鍍在非金屬表面的實施采用的均是傳統的活化-敏化-還原方法，由于活化液中的主要成分為貴金屬鈀價格昂貴，使這一工藝成本較高，限制了化學鍍方法在有機材料金屬化領域的廣泛應用。同時由于該工藝形成的化學鍍層主要靠化學吸附活性催化點來形成鍍層，所以鍍層形成速度慢，質量穩定性差，與基體結合力較差，因此尋找新型的、低成本有效前處理方法，是化學鍍在有機不導電材料金屬化方面進一步應用的關鍵問題。

電刷鍍是從槽鍍技術上發展起來的一種新的電鍍方法。由于刷鍍成本低、工藝靈活、生產效率高、鍍層與基材結合強度高且均勻、致密在工程上具有廣泛的應用前景，但由于電刷鍍前提是基體具有良好的導電性，因此限制了其在非導電材料上的應用。

綜上所述，關于不導電有機基材表面形成具有催化活性的導電層的探索具有重要的理論研究意義和廣泛的工程應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鍍層的鍍速及鍍層質量的可控性好的有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法。本發明的目的還在于提供一種該方法所用的樹脂基導電涂料。

本發明的有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法為：

(1)、對不導電有機基材表面進行平整化、除油、粗化處理；

(2)、向已粗化的不導電有機基材表面涂覆樹脂基導電涂料，在熱壓狀態下進行固化，在不導電有機基材表面形成導電固化層；

(3)對導電固化層進行拋光，使其暴露出金屬質點。

本發明的有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法還可以包括：

拋光后放入由硝酸、鹽酸和有機溶劑構成的浸泡液中浸泡處理。

所述的樹脂基導電涂料是5g～30g/l金屬粉，在1-5g/l偶聯劑和20～60g/l無水乙醇的混合物中進行2h～24h表面改性處理，再在0.01～0.1g/l硬脂酸和有機溶劑中進行1min～10min超聲共混形成具有化學催化活性的連續導電金屬粉懸濁液，將所述金屬粉懸濁液配置在與基體具有相同或相似成分的樹脂基中形成的樹脂基導電涂料。

所述的金屬粉為鎳粉或銅粉。

所述的有機溶劑為二甲苯。

所述的在熱壓狀態下進行固化的加熱溫度為75℃。

所述浸泡液的摩爾比組成為，硝酸∶鹽酸∶正丁醇∶二甲苯＝2∶1∶1∶4，浸泡處理時間為3分鐘。

本發明的有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法中所用樹脂基導電涂料是5g～30g/l金屬粉，通過1-5g/l偶聯劑和20～60g/l無水乙醇的混合物中進行2h～24h表面改性處理，再在0.01～0.1g/l硬脂酸和有機溶劑中進行1min～10min超聲共混形成的具有化學催化活性的連續導電金屬粉懸濁液，將所述金屬粉懸濁液配置在與基體具有相同或相似成分的樹脂基中形成的樹脂基導電涂料。

發明的有機不導電基材的化學鍍或電刷鍍前處理方法中所用樹脂基導電涂料還可以包括：

所述的金屬粉為鎳粉或銅粉。

所述的有機溶劑為二甲苯。

本發明針對有機不導電基材化學鍍及電刷鍍實施過程中的瓶頸問題，即化學自催化活性金屬離子的吸附和材料的表面導電化處理需求，通過加熱加壓及化學后處理的方法在有機基材表面形成具有催化活性的導電樹脂層，同時解決有機基材表面導電化及化學自催化活性離子的吸附問題，為不導電有機基材的化學鍍或電刷鍍的成功實施提供技術保障。同時，由于涂敷層與基材結構相似形成的涂層結合力強，活性金屬導電粉體比例易于調節使鍍層的鍍速及鍍層質量可控性好。

本發明具有以下有益效果：

本發明提供的有機不導電基材化學鍍/電刷鍍前處理方案工藝簡單，成本低廉，調控性強，效果明顯，具有良好的經濟效益。