ABS塑料电镀前超声粗化的新工艺 本发明涉及ABS塑料电(化学)镀前粗化的方法,属于待镀塑料的表面处理。
聚丙烯睛-丁二烯-苯乙烯,简称ABS塑料。
目前,工业上对ABS塑料镀前的粗化处理所使用的方法有机械粗化,化学粗化等。其中最常用的是用化学粗化法,化学粗化法多采用硫酸-铬酸溶液在一定条件下对ABS塑料表面进行化学腐蚀使其表面粗化。这种方法粗化效果好,但是由于一方面要消耗化学药品,另一方面会产生失效的废粗化液,这些含铬废水在排放前必须要经过污水处理系统处理,所以使生产成本升高。此外,由于使用腐蚀性极强的化学药品,对操作设备的耐腐蚀性要求高,工人的生产条件也较差。
本发明提出一种使用超声波在水介质中对ABS塑料表面进行粗化的方法。本发明的目的是通过以下步骤来实现的:
将已除油,清洗干净的待粗化工件浸没于去离子水中,根据选用的超声设备的不同,采用频率为17.5-1027KHZ,声强为0.1-10W/cm2超声波,室温下对工件辐照30-70分钟,利用超声波产生的空化作用便可达到ABS塑料镀前所要求的粗化效果。该方法可一次处理多个工件。当使用探头式超声波发生装置作超声源,声强达到4W/cm2以上,处理时间只需30-40分钟即可,若使用超声浴槽时,声强在1W/cm2以下,处理时间要60-70分钟。
使用该方法可以达到与化学粗化相同的效果,满足电镀工艺的要求,而不消耗化学药品,不产生对环境危害较大的含铬,含酸废水,并且操作简单,生产工艺条件易于控制。
实施例:
1.使用设备为H66025型超声发生器(无锡超声电子设备厂生产),配用28KHZ地超声探头。
将301型ABS塑料工件(兰州化学工业公司生产)浸泡在装有去离子水的处理槽中,水量以水面高出工件10cm,超声探头尖端距工件表面5cm为宜,调节声强为4.65W·cm2,室温下超声幅照30分钟后,取出工件,检查粗化效果。
2.使用高频超声探头进行粗化,设备为re104型数字式高频信号发生器,高频信号经ENI2100L型功率放大器放大,加在超声换能器(无锡江宁机械厂生产)上,调节频率为1020KHZ,声强5.5W/cm2,将上例中塑料工件浸没在去离子水处理槽中,水量以水面高出工件10cm,换能器距工件表面为5cm,室温下超声幅照60分钟后,取出,检查粗化结果。
3.使用超声清洗槽进行粗化。设备为SD3200型超声清洗器(上海必能信超声有限公司生产),其超声频率为50KHZ,浴槽中声强为0.5W/cm2,301型ABS塑料工件浸没于去离子水中,水面以达到清洗槽的3/4为宜,室温下幅照60分钟取出,检查粗化效果。
对粗化后的ABS塑料的粗糙度R,以及粗化后产生的微孔情况,以及粗化后ABS塑料工件按塑料镀的一般方法进行化学镀和电镀铜后,测定镀层的粘附强度,热循环破坏试验,并与按照美国专利US4087586的工艺条件在70℃用硫酸-铬酸粗化50分钟的结果进行比较,比较结果列于表1中。
表1 两种粗化方法结果比较 R 孔面积 (%) 孔密度 (个/μm2) 粘附密度 (Kg/cm2) 热循环破 坏实验 铬酸法 2.29 17.83 0.02 117 不破坏 实施例1 2.47 20.07 0.03 153 不破坏 实施例2 115 不破坏 实施例3 135 不破坏