[發(fā)明專利]一種工程塑料表面鍍層結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410072411.1
• 申請(qǐng)日: 2014-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN103818047A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余水;張先超;黃賢明;李明仁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門建霖工業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): B32B9/04
• 分類號(hào): B32B9/04;B32B15/04;C23C28/00;C23C28/02
• 代理公司: 廈門南強(qiáng)之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程塑料表面處理，特別涉及一種工程塑料表面鍍層結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景技術(shù)

目前用于衛(wèi)浴、家電等行業(yè)的塑料主要是ABS塑料，或者ABS+30%PC塑料，其目前的表面金屬化采用電鍍處理方法進(jìn)行，其主要工藝流程為：化學(xué)除蠟除油→六價(jià)鉻粗化→鈀鹽吸附→還原→沉積化學(xué)鎳→電鍍銅→半光亮鎳→光亮鎳→微孔鎳→光亮鉻，或者最后再進(jìn)行PVD真空鍍膜。該生產(chǎn)流程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和重金屬離子，比如六價(jià)鉻離子會(huì)對(duì)環(huán)境、人類產(chǎn)生危害。

電鍍鉻之危害：對(duì)人體皮膚的損害六價(jià)鉻化合物對(duì)皮膚有刺激和過敏作用。在接觸鉻酸鹽、鉻酸霧的部位，如手、腕、前臂、頸部等處可能出現(xiàn)皮炎。六價(jià)鉻經(jīng)過切口和擦傷處進(jìn)入皮膚，會(huì)因腐蝕作用而引起鉻潰瘍（又稱鉻瘡）。六價(jià)鉻對(duì)呼吸系統(tǒng)的損害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。對(duì)內(nèi)臟的損害六價(jià)鉻經(jīng)消化道侵入，會(huì)造成味覺和嗅覺減退，以至消失。劑量h也會(huì)腐蝕內(nèi)臟；引起腸胃功能降低，出現(xiàn)胃痛，甚至腸胃道潰瘍，對(duì)肝臟還可能造成不良影響。三價(jià)鉻對(duì)人體的肺有一定的傷害。試驗(yàn)證明三價(jià)鉻的毒性是六價(jià)鉻的1％。

中國(guó)發(fā)明專利201110030832.4公開一種在塑膠基材表面實(shí)施半干法電鍍的方法，提供一種可實(shí)現(xiàn)塑膠材料的表面金屬化，簡(jiǎn)化電鍍工藝，大幅度減少?gòu)U水排放量,減少對(duì)環(huán)境的污染,并擴(kuò)展可電鍍的塑膠基材范圍的在塑膠基材表面實(shí)施半干法電鍍的方法。對(duì)塑膠基材進(jìn)行無水清洗與除塵;對(duì)塑膠基材表面進(jìn)行第1次活化處理；將活化處理后的塑膠基材表面依次實(shí)施PVD鍍金屬底層、合金過渡層及金屬導(dǎo)電層處理；將處理后的塑膠基材進(jìn)行超聲波水洗及第2次活化處理;將處理后的塑膠基材直接電鍍酸銅或移入鍍鎳槽實(shí)施鍍鎳;將處理后的塑膠基材移入鍍鉻槽進(jìn)行最后的電鍍鉻或轉(zhuǎn)掛入PVD爐進(jìn)行鉻層的沉積。該發(fā)明專利經(jīng)過提到在電鍍鎳后可進(jìn)行PVD爐進(jìn)行鉻層的沉積，但從整個(gè)專利特別是實(shí)施例部分并沒有給出在電鍍鎳后進(jìn)行PVD鍍鉻層的例子及相關(guān)的詳細(xì)說明。

現(xiàn)有的工程塑料表面金屬化中存在以下問題，如在實(shí)際生產(chǎn)中不能夠完全排除電鍍六價(jià)鉻，而導(dǎo)致其對(duì)環(huán)保、生產(chǎn)人員生產(chǎn)極大的危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的工程塑料表面金屬化中存在的上述問題，提供可完全杜絕電鍍鉻對(duì)環(huán)境的危害，同時(shí)解決電鍍廢水排放問題，可降低電鍍廢水70%～80%，而且沒有六價(jià)鉻廢水的存在，廢水處理更容易的一種工程塑料表面鍍層結(jié)構(gòu)及其制備方法。

所述工程塑料表面鍍層結(jié)構(gòu)，從工程塑料層開始依次為真空鍍膜（PVD）導(dǎo)電金屬層、電鍍鎳層、PVD耐蝕合金層和PVD顏色層；所述真空鍍膜（PVD）導(dǎo)電金屬層的厚度為0.5～2μm，電鍍鎳層的厚度為7～15μm，PVD耐蝕合金層的厚度為0.5～2μm，PVD顏色層的厚度為0.1～0.3μm；所述耐蝕合金可為鋯硅合金（鋯硅原子成分為鋯50-98硅2-50）、鉻硅合金(鉻硅原子成分為鉻50-98硅2-50）、鎳鉻合金（鎳鉻原子成分為鎳50-95鉻5-50）、鈦硅合金（鈦硅原子成分為鈦50-98硅2-50）等中的至少一種。

所述工程塑料表面鍍層結(jié)構(gòu)的制備方法，包括以下步驟：

1）工程塑料真空鍍膜PVD預(yù)金屬化：先將工程塑料進(jìn)行碳?xì)湔婵粘图昂娓桑缓筠D(zhuǎn)掛到PVD爐中進(jìn)行真空鍍導(dǎo)電金屬層；

2）工程塑料電鍍鎳：

方法一：將經(jīng)步驟1）處理后的工程塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)掛至電鍍掛具上進(jìn)行電鍍鎳，先進(jìn)行瓦特鎳電鍍，然后進(jìn)行半光亮鎳電鍍，再將工程塑料產(chǎn)品拉絲處理，拉絲處理后的產(chǎn)品進(jìn)行碳?xì)湔婵涨逑醇昂娓桑换?/p>

方法二：將經(jīng)步驟1）處理后的工程塑料產(chǎn)品轉(zhuǎn)掛至電鍍掛具上進(jìn)行電鍍鎳，先進(jìn)行瓦特鎳電鍍，然后進(jìn)行半光亮鎳電鍍，再進(jìn)行光亮鎳電鍍，最后進(jìn)行微孔鎳電鍍；

3）將步驟2）處理后的工程塑料產(chǎn)品進(jìn)行鍍PVD耐蝕合金層和PVD顏色層。

在步驟1）中，所述工程塑膠選自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS），聚碳酸酯（PC），聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金（PC/ABS），尼龍（PA6/PA66），聚苯醚（PPO），聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT），聚苯醚，聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纖維增強(qiáng)的尼龍，玻璃纖維增強(qiáng)的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯，礦粉增強(qiáng)的尼龍等中的一種；所述碳?xì)湔婵粘图昂娓商幚恚蜁r(shí)間為3～8min，真空烘干時(shí)間5～15min，烘干溫度為65～120℃；所述真空鍍導(dǎo)電金屬層為采用磁控濺射的方式先沉積一層鈦金屬層，然后再濺射沉積一層金屬銅層。