[發明專利]一種聚合物薄膜表面化學鍍的方法

有效

• 申請號: 201910088158.1
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109576684B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 熊立雙;劉陽;杭弢;吳蘊雯;高立明;李明
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C23C18/30;C23C18/36;C23C18/52;C23C18/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 封喜彥;胡晶

本發明公開了一種聚合物薄膜表面化學鍍的方法，包括：A1：將聚合物薄膜放置于功能化溶液中，在20～25℃溫度下靜置接枝10～120min，使得所述聚合物薄膜表面接枝吡啶基團；A2：將所述步驟A1所得樣品放置于活化溶液中，在20～25℃溫度條件下持續攪拌5～30min；A3：將所述步驟A2所得樣品放置于化學鍍液中，調節至預設溫度，持續攪拌15～45min。本發明將聚合物表面接枝了吡啶基團，吡啶基團能為活性離子提供化學吸附位點，吡啶基團對活化離子或原子具有較強的吸附作用，從而使聚合物薄膜在活化后具有催化活性的表面，進而使聚合物薄膜表面順利鍍上金屬層。

技術領域

本發明屬于化學鍍技術領域，尤其涉及一種聚合物薄膜表面化學鍍的方法。

背景技術

由于聚合物薄膜具有良好的熱穩定性、絕緣性和光電特性，近年來被越來越多地應用于微電子封裝、汽車工業及光電器件等方面。聚合物薄膜的金屬化由此引起了廣泛的關注。但是，由于聚合物薄膜表面能低且固有粘附力弱，導致其金屬化成為一個難題。常用的聚合物薄膜金屬化的方法有磁控濺射、物理氣相沉積和化學氣相沉積等。但是，這些方法對環境要求高，常需要在真空條件下進行，且設備昂貴，操作復雜，限制了其應用。化學鍍能有效地解決這一問題。化學鍍是一種自催化反應，化學鍍過程中金屬離子在活性表面被還原，從而獲得金屬鍍層。化學鍍可適用于大多數聚合物，鍍層均勻，厚度可控。并且，化學鍍可在大氣環境中進行，操作簡單且成本低，是一種很好地聚合物表面金屬化方法。

然而，聚合物尤其是表面粗糙度很低的聚合物薄膜，其表面能通常很低，因此表面不具有催化活性，難以進行無電沉積，因此，化學鍍前需要對其表面進行一定的預處理。常用的預處理方法有表面粗化、表面等離子體處理。然而，表面粗化通常要用到六價鉻離子，對環境污染嚴重，表面等離子體處理會對表面產生一定的破壞。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種聚合物薄膜表面化學鍍的方法，特別地，該方法提供了一種對聚合物薄膜表面預處理的方法，使聚合物薄膜表面接枝吡啶基團，使得聚合物薄膜表面在活化后具有催化活性，順利進行后續的化學鍍。

為解決上述問題，本發明的技術方案為：

一種聚合物薄膜表面化學鍍的方法，包括：

A1：聚合物薄膜表面功能化：將聚合物薄膜放置于功能化溶液中，在20～25℃溫度下靜置接枝10～120min，使得所述聚合物薄膜表面接枝吡啶基團；

A2：聚合物表面活化：將所述步驟A1所得樣品放置于活化溶液中，在20～25℃溫度條件下持續攪拌5～30min，得到吸附有活化離子或原子的聚合物薄膜；

A3：化學鍍：將所述步驟A2所得樣品放置于化學鍍液中，調節至預設溫度，持續攪拌15～45min，進行化學鍍操作。

具體地，所述步驟A1具體包括：

將聚合物薄膜進行清洗和烘干；

將聚合物薄膜放置于配置好的功能化溶液中，在20～25℃溫度下靜置接枝10min，去離子水清洗、干燥。

優選地，所述功能化溶液的化學組成選自如下之一：

2vt％氟硼酸、1vt％氫氟酸、0.005～0.02moL/L 4-硝基四氟硼酸苯翁、0.005～0.04moL/L表面活性劑、1～4vt％4-乙烯基吡啶；或

2vt％濃鹽酸、1vt％氫氟酸、0.005～0.02moL/L 4-硝基四氟硼酸苯翁、0.005～0.04moL/L表面活性劑、1～4vt％4-乙烯基吡啶；或

2vt％稀硫酸、1vt％氫氟酸、0.005～0.02moL/L 4-硝基四氟硼酸苯翁、0.005～0.04moL/L表面活性劑、1～4vt％4-乙烯基吡啶。

具體地，所述步驟A2具體包括：