Введение: Процесс производствапластиковые изделияВ основном, процесс включает четыре ключевых этапа: формование, обработку поверхности, печать и сборку. Обработка поверхности является неотъемлемой частью процесса. Для улучшения прочности сцепления покрытия и обеспечения хорошей проводящей основы для нанесения покрытия необходима предварительная обработка.
Предварительная обработка поверхности пластиковых изделий
В основном это включает обработку поверхности и гальваническое покрытие. Как правило, пластмассы обладают высокой степенью кристалличности, низкой или нулевой полярностью и низкой поверхностной энергией, что влияет на адгезию покрытия. Поскольку пластмасса является непроводящим изолятором, нанесение покрытия непосредственно на поверхность пластмассы в соответствии с общепринятыми спецификациями процесса гальванического покрытия невозможно. Поэтому перед обработкой поверхности необходимо провести необходимую предварительную обработку для улучшения прочности сцепления покрытия и создания проводящего нижнего слоя с хорошей прочностью сцепления для гальванического покрытия.
Предварительная обработка покрытия
Предварительная обработка включает обезжиривание пластиковой поверхности, то есть удаление масла и разделительного агента с поверхности, а также активацию пластиковой поверхности для улучшения адгезии покрытия.
1. Обезжиривание
Обезжириваниепластиковые изделияПодобно обезжириванию металлических изделий, обезжиривание пластиковых изделий может осуществляться путем очистки органическими растворителями или обезжиривания щелочными водными растворами, содержащими поверхностно-активные вещества. Обезжиривание органическими растворителями подходит для удаления парафина, пчелиного воска, жира и других органических загрязнений с поверхности пластика. Используемый органический растворитель не должен растворять, набухать или растрескивать пластик, а также должен иметь низкую температуру кипения, быть летучим, нетоксичным и негорючим. Щелочные водные растворы подходят для обезжиривания щелочестойких пластиков. Раствор содержит каустическую соду, щелочные соли и различные поверхностно-активные вещества. Наиболее часто используемым поверхностно-активным веществом является серия ОП, то есть алкилфенолполиоксиэтиленовый эфир, который не образует пены и не остается на поверхности пластика.
2. Активация поверхности
Эта активация направлена на улучшение поверхностных свойств пластмасс, то есть на образование полярных групп на поверхности пластмассы или на придание ей шероховатости, чтобы покрытие легче смачивалось и адсорбировалось на поверхности заготовки. Существует множество методов обработки поверхности, таких как химическое окисление, пламенное окисление, травление парами растворителя и окисление коронным разрядом. Наиболее широко используется химическое кристаллическое окисление, при котором часто применяется хромовая кислота, типичная формула которой: 4,5% дихромата калия, 8,0% воды и 87,5% концентрированной серной кислоты (более 96%).
Некоторые пластиковые изделия, такие как полистирол и АБС-пластик, могут быть покрыты непосредственно без химической оксидной обработки. Для получения высококачественного покрытия также используется химическая оксидная обработка. Например, после обезжиривания АБС-пластик можно протравить разбавленным раствором хромовой кислоты. Типичная формула обработки: 420 г/л хромовой кислоты и 200 мл/л серной кислоты (плотность 1,83). Типичный процесс обработки: 65℃–70℃ в течение 5–10 мин, промывка водой и сушка. Преимущество травления хромовой кислотой заключается в том, что обработка может быть равномерной независимо от сложности формы пластикового изделия. Недостаток заключается в том, что эта операция опасна и может привести к загрязнению окружающей среды.
Предварительная обработка покрытия
Целью предварительной обработки покрытия является улучшение адгезии покрытия к пластиковой поверхности и формирование проводящего металлического подслоя на пластиковой поверхности. Процесс предварительной обработки включает в себя: механическое шерохование, химическое обезжиривание, химическое шерохование, сенсибилизирующую обработку, активационную обработку, восстановительную обработку и химическое осаждение. Первые три этапа направлены на улучшение адгезии покрытия, а последние четыре — на формирование проводящего металлического подслоя.
1. Механическое и химическое шероховатость поверхности
Механическая и химическая обработка поверхности пластика направлены на увеличение шероховатости пластиковой поверхности механическими и химическими методами соответственно, чтобы увеличить площадь контакта между покрытием и подложкой. Как правило, считается, что сила сцепления, достигаемая при механической обработке, составляет лишь около 10% от силы сцепления при химической обработке.
2. Химическая обезжиривание
Метод обезжиривания для предварительной обработки пластикового покрытия аналогичен методу обезжиривания для предварительной обработки самого покрытия.
3. Сенсибилизация
Сенсибилизация — это процесс адсорбции на поверхности пластмасс легкоокисляемых веществ, таких как дихлорид олова, трихлорид титана и др., обладающих определенной адсорбционной способностью. Эти адсорбированные легкоокисляемые вещества окисляются в процессе активации, а активатор восстанавливается до каталитических кристаллических ядер и остается на поверхности изделия. Роль сенсибилизации заключается в создании основы для последующего химического нанесения металлического слоя.
4. Активация
Активация заключается в обработке сенсибилизированной поверхности с помощью раствора каталитически активных металлических соединений. Суть метода состоит в погружении продукта, адсорбированного с восстановителем, в водный раствор, содержащий окислитель в виде соли благородного металла, так что ионы благородного металла восстанавливаются ионами S2+n в качестве окислителя, а восстановленный благородный металл осаждается на поверхности продукта в виде коллоидных частиц, обладающих сильной каталитической активностью. При погружении этой поверхности в раствор для химического осаждения эти частицы становятся каталитическими центрами, что ускоряет скорость реакции химического осаждения.
5. Уменьшение объема лечения
Перед химическим осаждением активированные и промытые чистой водой изделия погружают в раствор восстановителя определенной концентрации, используемый в химическом осаждении, для восстановления и удаления непромытого активатора. Эта процедура называется восстановительной обработкой. При химическом осаждении меди для восстановительной обработки используется раствор формальдегида, а при химическом осаждении никеля — раствор гипофосфита натрия.
6. Химическое гальваническое покрытие
Целью химического гальванического покрытия является формирование проводящей металлической пленки на поверхности пластмассовых изделий для создания условий для электролитического нанесения металлического слоя на пластмассовые изделия. Таким образом, химическое гальваническое покрытие является ключевым этапом в электролитическом покрытии пластмасс.
Дата публикации: 13 июня 2024 г.