一种粗化液及一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法

摘要

本发明提供一种粗化液，所述粗化液为含有高锰酸钾、过硫酸盐、钼酸盐的水溶液。本发明还提供一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面依次进行除油、粗化、活化、化学镀镍、电镀，所述粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入粗化液中进行化学粗化，所述的粗化液为上述的粗化液。本发明提供的粗化液在ABS塑胶电镀工艺中，具有良好的粗化效果，可提高活化后胶体钯吸附量，增强镀层与基体的附着强度，并且不含铬，减少了对环境的污染，降低了对操作人员身体的伤害，同时降低了废液处理成本。

权利要求

1.一种用于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面的粗化液，所述粗化液为含有高锰酸钾、过硫酸盐、钼酸盐的水溶液；所述的粗化液中的高锰酸钾、过硫酸盐、钼酸盐的摩尔比为(3-12)∶(1-11)∶(4-21)。

2.根据权利要求1所述的粗化液，所述高锰酸钾的含量为0.06-0.24mol/L、过硫酸盐的含量为0.02-0.22mol/L、钼酸盐的含量为0.08-0.42mol/L。

3.根据权利要求2所述的粗化液，所述高锰酸钾的含量为0.13-0.19mol/L、过硫酸盐的含量为0.04-0.09mol/L、钼酸盐的含量为0.13-0.34mol/L。

4.一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面依次进行除油、粗化、活化、化学镀镍、电镀，所述粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入粗化液中进行化学粗化，所述的粗化液为权利要求1所述的粗化液。

5.根据权利要求4所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中丁二烯的质量含量为10质量％-23质量％。

6.根据权利要求4所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，所述化学粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入温度为20-50℃的粗化液浸泡5-20分钟。

7.根据权利要求4所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，所述粗化后还包括还原剂去膜处理。

说明书

一种粗化液及一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表

面电镀方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种粗化液及一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，特别是涉及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物电镀的粗化液。

背景技术

[0002] ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)，全名为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物，其名称代号ABS是这三种单体英文名第一个字母组合，在共聚体中A和S成分构成骨架，B成分是以极细的球状分散在这个结构中，这种结构使得ABS成为一种无定形高分子材料，无毒无味，且具有很好的电镀性能，是极好的非金属电镀材料。ABS经化学镀镍后，既保持了制件质量轻，又赋予了其金属的导电性，耐磨性、装饰性等功能。自20世纪60年代人们成功实现ABS塑料电镀以来，塑料电镀基本上采用的工艺方法为：除油-粗化-活化-化学沉镍(或铜)-电镀。该工艺过程中，粗化是很重要的一个环节，粗化的好坏直接影响到镀层的结合力、光亮度及镀层的完整性，粗化是实现活化液在ABS表面吸附的前提和获得良好结合力的必要条件。通过粗化，可使镀件表面具备亲水性和形成适当的粗糙度，或使表面形成微孔状，保证胶体钯的吸附和镀层的良好附着力。

[0003] 对于ABS塑料常见的粗化方法之一化学粗化，是用化学浸蚀剂，使塑料表面粗糙，增加表面积和生成某些极性基团，是表面憎水性变成亲水性，而且化学粗化的精度比较高，对零件的尺寸影响不大。目前广泛应用的粗化方法均含有六价铬，例如铬酐和硫酸的混合溶液，或铬酐、硫酸、磷酸的混合液，或重铬酸钾、硫酸、磷酸的混合溶液。这些配方活化效果良好，但含有六价铬，对环境和操作人员均有危害；后来人们开始提出无铬配方方向的研究，最先提出的可代替含铬配方的是高锰酸钾和硫酸或高锰酸钾和氢氧化钠的溶液，也有一些文献报道采用H2SO4和H2O2的配方，这几种配方在一些文献中相继有报道，由于其粗化效果不及无铬配方，所以并未广泛应用。

发明内容

[0004] 本发明要解决的问题是粗化效果与含六价铬浸蚀剂相当且对环境无污染的粗化液。

[0005] 为解决上述问题，本发明的目的是提供一种ABS粗化液，该粗化液不含六价铬，降低了粗化工艺对环境和操作人员的危害。

[0006] 本发明提供了一种ABS粗化液，其中，所述粗化液为含有高锰酸钾、过硫酸盐、钼酸盐的水溶液。

[0007] 本发明还提供一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面依次进行除油、粗化、活化、化学镀镍、电镀，所述粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入粗化液中进行化学粗化，所述的粗化液为上述的粗化液。

[0008] 本发明提供的ABS粗化液在ABS塑胶电镀工艺中，具有良好的粗化效果，可提高活化后胶体钯吸附量，增强镀层与基体的附着强度，并且不含铬，减少了对环境的污染，降低了对操作人员身体的伤害，同时降低了废液处理成本。

具体实施方式

[0009] 本发明提供了一种ABS粗化液，其中，所述粗化液为含有高锰酸钾、过硫酸盐、钼酸盐的水溶液。过硫酸盐可以是过硫酸钠，过硫酸钾、过硫酸铵的一种或几种，钼酸盐选用钼酸钾或钼酸钠的一种或两种。

[0010] 所 述 的 粗 化 液 中 的 高 锰 酸 钾、过 硫 酸 盐、钼 酸 盐 的 摩 尔 比 为(3-12)∶(1-11)∶(4-21)。

[0011] 所述高锰酸钾的含量为0.06-0.24mol/L、过硫酸盐的含量为0.02-0.22mol/L、钼酸盐的含量为0.08-0.42mol/L。优选地，高锰酸钾的含量为0.06-0.19mol/L，过硫酸盐的含量为0.04-0.09mol/L、钼酸盐的含量为0.13-0.34mol/L。

[0012] 根据本发明提供的粗化溶液，高锰酸钾、钼酸盐是主氧化剂，在酸性条件下可将含烯键的化合物氧化，其中过硫酸盐在水溶液中呈酸性，且氧化性较强，一是提供酸性环境，二是提供氧化性，在ABS表面形成均一的微观粗糙表面，有利于后期活化时钯的吸附。

[0013] 与传统采用的铬酸或高锰酸钾体系相比，钼酸盐、高锰酸钾、过硫酸盐的协同氧化作用，使本发明粗化液相对于铬酸或高锰酸钾较弱，在ABS中，其中A和S发生的是共聚，而B组分自聚成球形状态后分散在A和S共聚组分中的，丁二烯自聚后存在着大量的碳碳的双键，碳碳双键易发生氧化断键，该粗化液只对分散在ABS中的B即丁二烯产生氧化作用，使丁二烯的双键断裂，基本不会对其他成分产生影响，从而保证了粗化的程度，也确保了ABS骨架结构基本不发生改变。

[0014] 铬酸和高锰酸钾的氧化性较强，对很多结构均有一定的氧化性，不仅对自聚的B组分有氧化性，对A和S也有一定的氧化性，在一定程度上会影响ABS的骨架结构，从而影响产品的性能。本发明的发明人意外地发现，由于钼酸盐的加入充当了缓蚀剂的作用，一定程度上延缓了氧化速度，确保了反应的均一性，使表面粗糙度均一，使工艺容易控制，从而也确保了产品的质量。

[0015] 本发明还提供一种丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面电镀方法，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物表面依次进行除油、粗化、活化、化学镀镍、电镀，所述粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入粗化液中进行化学粗化，所述的粗化液为上述的粗化液。

[0016] 所述化学粗化为将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物放入温度为20-50℃的粗化液浸泡5-20分钟。

[0017] 优选地，所述粗化后还包括还原剂去膜处理。所述的还原剂去膜处理为本领域的技术人员公知，可通过一般的弱还原剂去膜，例如草酸溶液浸泡进行去膜处理。

[0018] 所述的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中丁二烯的质量含量为10质量％-23质量％。

[0019] 具体地，将需要化学镀镍的ABS塑胶件通过除油等工序清洁干净后，浸入温度为20-50℃的本发明所述粗化液5-20分钟，将ABS粗化，粗化后，优选地，可通过一般的弱还原剂去膜，例如草酸溶液；去膜后可通过本领域公开的各种钯活化方法使ABS活化，然后采用本领域公开的化学镀镍方法进行ABS化学镀镍、电镀。

[0020] 根据本发明提供的ABS粗化溶液，可以适用于各种电镀级ABS，所述的电镀级的ABS为本领域的技术人员公知的电镀级ABS，即ABS中B的含量大于10％。例如牌号为CR250(LG甬兴)、710H(锦湖日丽)、711(锦湖日丽)、726(台湾奇美)727(台湾奇美)、3001M(日本UMG)等。

[0021] 下面采用具体实施例的方式对本发明进行进一步详细描述。

[0022] 实施例1

[0023] 采用的样品是CR250注塑ABS试样。

[0024] 1、除蜡、除油

[0025] 采用市售或本领域公开除蜡液和除油液除蜡、除油，用大量自来水冲洗干净后，再用纯水清洗。例如可以使用安美特化学有限公司生产的万用除蜡水BCR和热浸除油粉U-154(DR)。

[0026] 2、粗化

[0027] 将30g高锰酸钾溶于500mL纯净水溶液中，配置成A液；将20g过硫酸钾、50g钼酸钾溶于300mL纯净水中溶解后配制成B液；将B液缓慢加入A液，加纯水至1L配置成粗化溶液，所述高锰酸钾的浓度为0.19mol/L，所述钼酸钾的浓度为0.18mol/L，过硫酸钾的浓度为0.09mol/L。将上述清洗干净的试样浸入30℃的该粗化液中10分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0028] 3、去膜

[0029] 将上述粗化后的试样在弱还原性溶液中去膜，例如在常温下的草酸溶液中浸泡3分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0030] 4、活化

[0031] 将上述粗化后的试样采用本领域公开的活化方法活化。例如将去膜后的试样在室温的塑料电镀PL(安美特化学有限公司)活化液中浸泡3分钟。用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗干净后浸入塑料AK加速剂解胶。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0032] 5、化学镀镍

[0033] 将上述活化处理后的样品采用本领域公开的碱性化学镍溶液化学镀镍。例如将上述处理的试样浸入45℃的Noviganth NI HC(安美特化学有限公司)镀镍溶液中20min中后，用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗，烘干或吹干即可。

[0034] 最终得到附着有浅灰色厚度为1.0微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0035] 实施例2

[0036] 采用的样品同实施例1。

[0037] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化，化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0038] 本实施例所采用的粗化液是：将25g高锰酸钾溶于500mL纯净水溶液中，配置成A液；将25过硫酸钾、80g钼酸钾溶于300mL纯净水中溶解后配制成B液；将B液缓慢加入A液，加纯水至1L配置成粗化溶液，所述高锰酸钾的浓度为0.16mol/L，所述钼酸钾的浓度为0.29mol/L，过硫酸钾的浓度为0.12mol/L。将上述清洗干净的试样浸入50℃的该粗化液中
5分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0039] 最终得到附着有浅灰色厚度为0.8微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0040] 实施例3

[0041] 采用的样品同实施例1。

[0042] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化，化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0043] 本实施例所采用的粗化液是：将20g高锰酸钾溶于500mL纯净水溶液中，配置成A液；将20g过硫酸钾、80g钼酸钾溶于300mL纯净水中溶解后配制成B液；将B液缓慢加入A液，加纯水至1L配置成粗化溶液，所述高锰酸钾的浓度为0.13mol/L，所述钼酸钾的浓度为0.29mol/L，过硫酸钾的浓度为0.09mol/L。将上述清洗干净的试样浸入20℃的该粗化液中
15分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0044] 最终得到附着有浅灰色厚度为0.8微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0045] 实施例4

[0046] 采用的样品同实施例1。

[0047] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化，化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0048] 本实施例所采用的粗化液是：将10g高锰酸钾溶于500mL纯净水溶液中，配置成A液；将10g过硫酸钾、25g钼酸钾溶于300mL纯净水中溶解后配制成B液；将B液缓慢加入A液，加纯水至1L配置成粗化溶液，所述高锰酸钾的浓度为0.06mol/L，所述钼酸钾的浓度为0.09mol/L，过硫酸钾的浓度为0.05mol/L。将上述清洗干净的试样浸入20℃的该粗化液中
15分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0049] 最终得到附着有浅灰色厚度为0.8微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0050] 实施例5

[0051] 采用的样品同实施例1。

[0052] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化，化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0053] 本实施例所采用的粗化液是：将38g高锰酸钾溶于500mL纯净水溶液中，配置成A液；将40g过硫酸钾、90g钼酸钾溶于300mL纯净水中溶解后配制成B液；将B液缓慢加入A液，加纯水至1L配置成粗化溶液，所述高锰酸钾的浓度为0.24mol/L，所述钼酸钾的浓度为0.33mol/L，过硫酸钾的浓度为0.19mol/L。将上述清洗干净的试样浸入20℃的该粗化液中
15分钟。然后用自来水将样品冲洗干净，再用纯水清洗。

[0054] 最终得到附着有浅灰色厚度为0.8微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0055] 对比例1

[0056] 采用的样品与实施例1的相同。

[0057] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化，化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0058] 本对比例所采用的粗化液含有400g/L铬酐、200mL/L浓硫酸。将ABS试样浸入50℃所述粗化液中30分钟，然后用自来水将试样冲洗干净，再用纯水清洗。

[0059] 最终得到附着有浅灰色厚度为0.9微米的化学镀镍层的ABS试样。

[0060] 对比例2

[0061] 采用的样品与实施例1的相同。

[0062] 所采用的除油、除蜡、去膜、活化、化学镀镍方法同实施例1，不同的是粗化方法。

[0063] 本对比例所采用的粗化液含有30g/L高锰酸钾、20g/L氢氧化钠。将ABS试样浸入