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電鍍級(jí)PP塑料的研究進(jìn)展

來(lái)源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時(shí)間：2007-12-21 19:52:16點(diǎn)擊率：
聚丙烯塑料直接用于電鍍雖有報(bào)道[1],但由于其結(jié)晶度較高,所以表面粗化比較困難。本文采用無(wú)機(jī)填料與聚丙烯塑料共混改性,使聚丙烯塑料內(nèi)混入無(wú)機(jī)粉末,在酸的作用下發(fā)生溶解使塑料表面產(chǎn)生微小的孔穴,從而使其比表面積大大增加,并使Ｃ Ｃ鍵氧化斷裂而形成親水性的羥基和羧基,從而達(dá)到塑料表面親水的目的。隨著納米材料的發(fā)展,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用超細(xì)ＣａＣＯ3粉與聚丙烯塑料共混所得的改性聚丙烯經(jīng)超聲波酸性液粗化,采用與ＡＢＳ塑料相同的敏、活化后,化學(xué)鍍銅使其表面金屬化,經(jīng)電鍍可以獲得結(jié)合力良好的鍍層。因此經(jīng)超細(xì)ＣａＣＯ3粉共混改性的聚丙烯塑料可以作為電鍍級(jí)聚丙烯塑料的原料。

1　試　驗(yàn)

試驗(yàn)儀器有:ＣＭＴ 試驗(yàn)機(jī),ＸＪＪ沖擊機(jī),ＸＮＲ熔體流動(dòng)速率測(cè)定儀,ＳＨＲ 10Ａ高速混合機(jī),ＳＹＭ 800注塑機(jī),ＴＥ 35擠出機(jī)。將無(wú)機(jī)填料與聚丙烯及適量助劑在高速混合機(jī)中攪拌均勻,再經(jīng)擠出機(jī)造粒,然后由注塑機(jī)制成標(biāo)準(zhǔn)試片進(jìn)行各項(xiàng)性能測(cè)試及電鍍?cè)囼?yàn),電鍍產(chǎn)品以彎曲法測(cè)其鍍層結(jié)合力。

2　結(jié)果與討論

2.1　無(wú)機(jī)填料改性聚丙烯的性能測(cè)試將標(biāo)準(zhǔn)試片在 試驗(yàn)機(jī)和沖擊機(jī)上測(cè)試其物理性能,每種試樣測(cè)試8片取平均值。測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

　　從測(cè)試結(jié)果看,填料的加入,拉伸強(qiáng)度略有降低,但沒(méi)有太大的差別,而缺口沖擊強(qiáng)度隨填料的加入?yún)s有所提高,可見(jiàn)在聚丙烯內(nèi)加入15%的無(wú)機(jī)填料對(duì)聚丙烯的物理性能影響不大,但從注塑時(shí)工件的收縮率來(lái)看有明顯改善。

2.2　填料改性聚丙烯的粗化試驗(yàn)粗化液組成及工藝條件:Ｈ2ＳＯ4400ｇ/Ｌ,ＣｒＯ3350ｇ/Ｌ,溫度>75℃,超聲波300Ｗ、30ｋＨｚ。以表面是否有均勻的水膜來(lái)表示其親水性,粗化結(jié)果見(jiàn)表2?！　≡囼?yàn)結(jié)果表明,以超細(xì)ＣａＣＯ3粉改性聚丙烯粗化效果較好,可以用超細(xì)ＣａＣＯ3粉與聚丙烯共混作為電鍍級(jí)聚丙烯的原料。

2.3　超細(xì)ＣａＣＯ3粉改性聚丙烯性能測(cè)試測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。試驗(yàn)結(jié)果表明,隨ＣａＣＯ3粉含量的增加,拉伸強(qiáng)度有明顯降低趨勢(shì),比較各項(xiàng)物理機(jī)械性能,以超細(xì)ＣａＣＯ3粉含量在15%～25%為宜。

2.4　超細(xì)ＣａＣＯ3粉改性聚丙烯粗化粗化液組成和工藝條件見(jiàn)2.2節(jié)。測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。試驗(yàn)結(jié)果表明,改性聚丙烯隨超細(xì)ＣａＣＯ3粉含量的增加,粗化時(shí)間縮短。

2.5　多元共混針對(duì)不同材料的不同性能,以加入高分子增強(qiáng)劑來(lái)提高改性聚丙烯的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。試驗(yàn)以25%超細(xì)ＣａＣＯ3粉與自制增強(qiáng)劑Ａ及進(jìn)口增強(qiáng)劑Ｂ與聚丙烯共混改性,測(cè)試其物理機(jī)械性能,測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表5,再對(duì)其進(jìn)行粗化試驗(yàn),粗化液組成及工藝條件見(jiàn)2.2節(jié),試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)增強(qiáng)劑Ａ參于共混時(shí),其剛性和韌性均比以超細(xì)ＣａＣＯ3粉單獨(dú)共混要好。高分子增強(qiáng)劑的加入對(duì)粗化無(wú)影響。

2.6　電鍍?cè)囼?yàn)通過(guò)以上試驗(yàn),以25%超細(xì)ＣａＣＯ3粉與聚丙烯共混所得產(chǎn)物制備電鍍級(jí)聚丙烯塑料,以5%增強(qiáng)劑Ａ和25%超細(xì)ＣａＣＯ3粉與聚丙烯共混所得產(chǎn)物制備增強(qiáng)電鍍級(jí)聚丙烯塑料,用以上兩種塑料制成試樣進(jìn)行電鍍?cè)囼?yàn)。電鍍工藝[2]:去油→中和→水洗→超聲波酸性液粗化→敏化→活化→化學(xué)鍍銅→鍍銅→光亮鍍鎳→鍍鉻。用彎曲法使產(chǎn)品鍍層完全斷裂測(cè)試其鍍層是否剝落,經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鍍層結(jié)合力良好,退除鍍層后再粗化電鍍,其結(jié)合力依然良好。

2.7　結(jié)果分析超細(xì)ＣａＣＯ3粉均勻地分布在聚丙烯塑料內(nèi),在酸性介質(zhì)中,塑料表面的ＣａＣＯ3發(fā)生溶解使表面產(chǎn)生較多的孔穴,從而使塑料表面的比表面積大大增加,改變了表面的結(jié)晶性,在氧化劑作用下使聚丙烯表面的Ｃ Ｃ鍵斷裂并氧化成羥基及羧基,從而達(dá)到親水的目的,在超聲波作用下可以加快粗化速度,并獲得光潔表面,從而提高鍍層與基體的結(jié)合力。

3　結(jié)　論

以超細(xì)ＣａＣＯ3粉共混改性聚丙烯制備電鍍級(jí)聚丙烯塑料,以增強(qiáng)劑Ａ參與共混來(lái)提高塑料的剛性和韌性,電鍍級(jí)聚丙烯經(jīng)粗化、敏化、活化及鍍銅后,可以獲得結(jié)合力良好的銅、鎳、鉻鍍層。
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