表面處理網訊1 塑料電鍍的結合力實質

塑料是不可能與金屬形成金屬鍵的單靠原子與分子間的萬有引力結合力也很差加之塑料不親水直接金屬化幾乎不可能塑料電鍍的結合力只有靠良好的鍍前粗化處理一方面使表面親水另一方面更重要的是形成凹坑借機械撳鈕鑲嵌作用來獲得結合力因此粗化是獲得良好結合力的關鍵工序

2 可供電鍍塑料的局限性

從有關塑料電鍍的書上可以見到多種塑料的鍍前處理方法介紹但多為實驗結果大生產未必可行實際上實用的可鍍塑料僅ABS塑料一種且應是規定的電鍍級牌號ABS塑料由3種物質組成A為丙烯腈B為丁二烯S為苯乙烯其中丙烯腈與苯乙烯共聚形成樹脂相丙烯腈與丁二烯形成彈性體相也稱橡膠體相樹脂相與橡膠體相再混合形成ABS塑料通用級的ABS塑料電鍍后的結合強度為12~90kPa而電鍍級的可達140~540kPa電鍍級的ABS塑料至少要滿足兩條要求

一是丁二烯的質量分數應控制在18%~23%過多或過少都會降低結合力二是必須是接枝共聚物不同的進口品牌其電鍍效果也有差異

3 ABS塑料粗化處理的重要性

ABS塑料在進行粗化處理時以細粒狀彌散于樹脂相中的丁二烯被氧化溶解而樹脂相不易被氧化破壞溶解橡膠相被溶解后塑料表面產生大量均勻而微細的空穴其密度可達6×104個/cm2隨后經過敏化活化或膠態鈀活化化學鍍和電沉積空穴內部沉積的金屬層與外表金屬層連成一體機械撳鈕鑲嵌作用使鍍層與塑料獲得一定強度的結合力當

ABS塑料中丁二烯含量不足時形成的凹坑過少過稀若丁二烯含量過多微小坑點又會連成大片形成大坑結合力也不好這就是電鍍級ABS塑料對丁二烯的含量范圍和均勻分布有較嚴格要求的原因ABS塑料因粗化等其他鍍前處理工序后若ABS塑料是接枝共聚物表面也會引入極性基團這些極性基團可能與化學鍍時還原的金屬銅或鎳之間產生鍵合作用而增強結合力但鍵合僅起次要作用主要的結合作用仍為粗化后形成的機械結合

粗化的要求一是均勻二是適度粗化不足或過度結合力都不好生產中可用如下方法判斷取粗化后的塑料件進行水洗本不親水的塑料件應完全親水若有不親水現象則說明粗化不足用工具夾住工件在電爐上慢慢烤干干后塑料件發白不反光則粗化較好若起絨毛狀色過暗則說明粗化過度

4 影響粗化效果的主要因素

除了ABS塑料本身材質要良好外不同用戶提供的塑料件及同一廠家不同批次產品間也存在質量差異應先作小樣試驗確認粗化效果好后再生產還有其他一些因素影響粗化效果比如

1注塑模具的設計是否合理注塑條件是否控制得當

2粗化前是否作了消除應力處理ABS塑料在注塑時總會在制件不同部位產生不同的應力模具設計不當及注塑條件控制不良時尤為突出應力大的部分不易粗化而應力小的部分粗化速度快待應力大的部分粗化達到要求時應力小的部分已粗化過度因此除非擁有豐富的經驗能做到即使不消除應力也有高的產品合格率否則應在粗化前先作去除應力處理

3粗化液配方

高硫酸低鉻酐型配方的粗化速度慢操作范圍窄易損害AS樹脂相低硫酸高鉻酐型配方則正好相反一般應用較多當容易粗化過度時在粗化液中加入適量的磷酸能緩和粗化作用防止粗化過度但會降低粗化速度

4粗化液溫度

液溫低于60°C時粗化很慢液溫越高粗化越快為節能及穩定粗化速度粗化槽應加保溫層一般采用鈦質電加熱器進行電加熱并配備恒溫控制設施

5自動化生產中在線粗化時為了縮短粗化時間應注意掌握好粗化配方與溫度因時間是自動化程控的故對粗化工藝的掌握比手工粗化時要求高但由于都是上掛具粗化因此工件不易重疊粗化有可能更均勻手工作業時工件在粗化液中呈上浮狀另外當粗化液中三價鉻及橡膠相溶出物過多時粗化效果變差應更新自動線生產時粗化液的更新頻率較大廢舊的粗化液濃度很高含鉻量大若直接倒入廢水中處理則廢水處理成本會大增故應單獨處理聚丙烯塑料也是常見塑料但普通聚丙烯鍍后結合力不好近年有人根據電鍍級ABS塑料的原理在聚丙烯中加入粗化時易溶的填料開發了可電鍍的聚丙烯也可稱為電鍍級聚丙烯若遇這類塑料件也一定要先弄清材質