塑料电镀及其前处理清洗

塑料电镀工艺在上世纪60年代已实现工业化，目前工程塑料的电镀技术已日趋完善，而耐热性，耐药品性好，机械强度优异的超工程塑料的电镀工艺正在研制之中，用品质优良，价格较低的塑料制品代替金属材料不仅可以降低生产成本，而且也大大降低产品重量。塑料制品电镀不仅具有装饰效果，而且也能更好的发挥塑料本来的特性。因此在要求电性能好的电子电器领域，塑料电镀制品越来越受欢迎。

最初塑料电镀制品主要用于汽车工业，如做车轮护罩，汽车门把手等，目前已大量用在办公设备及通讯设备上，如做个人电脑机壳的电磁屏蔽罩等。随着研究的深入，塑料电镀制品的应用将会日益广泛。

塑料电镀工艺原理

塑料湿法电镀工艺基本流程为：

除油→（预处理）→浸蚀→中和→（表面清洗）→添加催化剂→活化→非电解电镀→电镀。各个步骤的作用和原理如下：

1.除油

由于塑料制品表面常沾有指纹，油污等有机物，以及靠静电作用而附着的灰尘等无机物，这些污垢都应加以去除。常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和硫酸盐两类，其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄膜，对后续浸蚀处理有影响，所以通常使用硫酸盐除油剂。

2.预浸蚀

由于工程塑料及超工程塑料耐化学药品性能好，一般难以被化学药品浸蚀，因此在浸蚀之前要进行预浸蚀。预浸蚀常使用有机溶剂，利用有机溶剂使塑料表面产生膨润，经过预浸蚀处理可提高浸蚀加工效果。有的塑料较易被化学药品浸蚀，则可省略预浸蚀步骤。

3.浸蚀

浸蚀采用强氧化剂或强酸，强碱对塑料进行化学处理，使塑料表面有选择性的溶解，产生凹凸不平的固定点，结果使电镀产生良好的外观并保证镀层附着性好。如ABS塑料，采用了辂酸和硫酸的混合液作浸蚀剂，在强氧化性的锯酸作用下，塑料中的丁二烯氧化形成拨基等极性基团并在塑料表面产生固定点，这些固定点是发生电镀的有利位置。又如工程塑料和超工程塑料经预浸蚀处理后，再在铅酸作用下，膨润的表面层就会局部产生氧化的固定点，而由无机物或玻璃纤维做填充剂的工程塑料，在强氧化剂的浸蚀作用下，填充剂溶解脱落在塑料表面形成固定点，含有酯类结垢的塑料在强酸，强碱浸蚀下也会解离而形成活化的固定点。

4.中和

经浸蚀处理后必须去除塑料表面残留的浸蚀剂，如用盐酸做浸蚀剂，需要用氢氧化钠等碱中和；如用铮酸做浸蚀剂，表面上残留的辂酸，会使后续的非电解电镀产生的镀层无法在塑料表面形成，导致镀层附着下降，外观不好，此时通常使用有还原性的盐酸或有机酸去除之。

5.表面清理

工程塑料和超工程塑料需要这一步骤，目的为在后续的添加催化剂处理步骤中提高表面对催化剂（金属耙）的吸附性。

6.添加催化剂及活化处理

为使非电解电镀得到良好的效果，在塑料表面要吸附催化剂金属锂。具体做法为把塑料浸渍在含有氯化耙和二氯化锡的溶液（催化剂C）中浸渍，再在碱液或酸液中进行活化处理（多采用在硫酸或盐酸溶液中活化处理）以促进金属耙的生成。

7.非电解电镀

非电解电镀（又称化学电镀）是不依靠外界电流作用，而依靠化学试剂的氧化还原反应在物体表面沉积一层金属的方法，如化学镀银即是利用甲醛或还原性糖与银氨络合物发生氧化还原反应在金属、玻璃、塑料等的表面沉积一层银的方法，化学镀银即是把镀件浸入硫酸银，次磷酸二氢钠，柠檬酸（螯合剂）组成的混合溶液中，在一定pH值适合温度下，溶液中银离子被次磷酸二氢钠还原为金属并沉积在表面上，在这个反应中耙起催化剂的作用。

化学镀铜，即把被镀件浸入硫酸铜，酒石酸钾钠（螯合剂）和甲醛组成的混合溶液中，在碱性条件下，溶液中的铜离子被甲醛还原成金属铜而沉积在表面上。

为使电镀层获得满意效果，在完成第一次化学镀层之后需要继续多次进行化学镀层以提高镀层厚度，或利用化学镀层的导电性，用常规电镀方法继续进行电镀处理。

塑料电镀的具体工艺举例

目前己可对通用塑料，工程塑料，超工程塑料等多种塑料进行电镀处理。下面仅举一例加以说明。

通用工程塑料的电镀工艺（聚碳酸酯树脂为例）。

聚碳酸酯树脂是通用工程塑料中唯一透明的非晶性树脂，其尺寸稳定性，耐冲击性均好。其电镀工艺为：

去油亠溶剂处理（PC-724，40°C，5min）→酸浸（硫酸，600mL/L，65°C，7min）→浸蚀（CrCO₃+H₂SO₄，400g/L，70°C，3min）→中和（HC150mL/L，25°C，2min）→表面清理（清理剂SP，150mL/L，40°C，4min）→添加催化剂（催化剂C，50mL/L，25°C，4min）→促进剂（HC1150mL/L，H₂SO₄mL/L，40°C，2min）→化学电镀f酸活化f电镀（见表6-33，表6-34）。

表6-33化学镀鎳的电镀液组成

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其电镀工艺机理为，在去油清洗之后采用有机溶剂使塑料表面膨润，局部产生微细裂纹，然后用酸浸蚀，使微细裂缝扩大，接着采用锯酸-硫酸溶液进一步浸蚀处理，使微缝部分溶解，产生提高电镀密合性的固定效果。聚碳酸酯电镀制品可作汽车门把手，办公，通讯设备中的电磁干扰屏蔽罩等。

表6-34化学镀铜的电镀液组成

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