改性聚苯乙烯塑料件的電鍍仿金工藝介紹

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2007-12-21 19:55:40點擊率：

1　前言

　　某塑料制品廠就地取材,采用改性聚苯乙烯ＨＩＰＳ(也稱抗沖擊聚苯乙烯,礦用安全帽用材料)注塑了一大批工藝品和紀念品,按廠方要求需電鍍18～22Ｋ仿金層,為此,我們在總結(jié)塑料電鍍成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,開發(fā)了改性聚苯乙烯塑料件電鍍仿金工藝,所得仿金層色澤均勻,成色在18～22Ｋ之間,且鍍層結(jié)合力好,抗變色能力強,達到了預(yù)期效果。

2　工藝流程

　　聚苯乙烯塑料件→丙酮整面→水洗→粗化→水洗→中和(5%～8%)ＮａＯＨ溶液,室溫浸漬5～8ｓ)→水洗→去離子水洗→活化→水洗→解膠→水洗→預(yù)浸處理→化學鍍鎳→水洗→鍍光亮銅→水洗→去膜→水洗→活化→水洗→鍍快光亮鎳→水洗→鍍仿金→水洗→鈍化處理→去離子水洗→干燥→檢驗→涂清漆→烘干→成品檢驗→包裝

3　工藝操作與維護

3.1　粗化處理

　　由于改性聚苯乙烯的“橡膠”粒子間的間隔較大,且聚苯乙烯母體化學活性較低,用一般粗化液浸蝕處理沒有多大作用[1],必須采用溶劑開裂法和粗化處理相結(jié)合的工藝方法。溶劑開裂處理工藝規(guī)范如下:丙酮∶水(體積比)2∶1溫度15～40℃浸漬時間3～5ｍｉｎ經(jīng)過溶劑開裂后,再浸入重鉻酸鉀和濃硫酸混配的粗化液中進行浸蝕處理,使聚苯乙烯的微裂紋進一步張開,聚合物表面呈親水性,為后續(xù)處理奠定良好的基礎(chǔ)。粗化處理工藝規(guī)范如下:重鉻酸鉀　?。?Ｃｒ2Ｏ7180ｇＬ濃硫酸Ｈ2ＳＯ4300ｍＬＬ溫度30～40℃浸漬時間10～20ｍｉｎ

3.2　活化與解膠

　　本工藝采用了膠體鈀活化工藝(亦稱直接活化,將傳統(tǒng)的敏化和活化兩道工序合在一起進行)[2],該活化液溶液穩(wěn)定,使用壽命長,催化性能好。其工藝規(guī)范如下:氯化鈀1ｇＬ氯化亞錫77.5ｇＬ濃鹽酸300ｍＬＬ錫酸鈉7ｇＬ溫度15～40℃時間3～6ｍｉｎ操作中必須注意以下幾點:①膠體鈀活化液的配制對活化液的使用壽命和活化效果影響很大,正確的配制方法:將75ｇＳｎＣｌ2在攪拌下溶于200ｍＬ化學純鹽酸和約50ｍＬ去離子水中,再加入7ｇＮａ2ＳｎＯ3,攪拌得到白色乳濁液Ａ備用:再在另一容器中將1ｇＰｄＣｌ2加入100ｍＬ化學純鹽酸和約200ｍＬ去離子水中,加熱溶解后,在30℃左右加入2.5ｇＳｎＣｌ2,攪拌15ｍｉｎ后即得Ｂ液;然后在攪拌下將Ｂ液倒入Ａ液中,用去離子水稀釋至1Ｌ,得到棕色的膠體鈀活化液, 在60±2℃溫度下保溫4～8ｈ,以提高溶液的活性和使用壽命。②保持膠體鈀溶液中亞錫離子濃度和足夠的酸度,要定期添加亞錫鹽和鹽酸;溶液分層時,證明亞錫離子不足,應(yīng)及時補加10～20ｇＬＳｎＣｌ2。③切不可帶入六價鉻、硝酸銀等氧化性雜質(zhì),也不得采用空氣攪拌,否則會導(dǎo)致活化液分解而失效。④零件在進入活化液前,如果先用含ＳｎＣｌ240ｇＬ和ＨＣｌ100ｍｌＬ的溶液進行預(yù)處理,不清洗直接入槽活化,可大大提高活化效果,延長活化液使用壽命。⑤避免帶入自來水,因此進入活化槽之前必須用去離子水清洗干凈,另外溶液不使用時必須加蓋保護。膠體鈀活化后的工件,其表面吸附的是以原子鈀為核心的膠團[2],為使鈀能起催化作用,需將附在鈀周圍的二價錫膠體層去除,即進行解膠處理,根據(jù)后續(xù)化學鍍鎳工藝,選用了30ｇＬ次磷酸鈉溶液浸漬處理1～3ｍｉｎ解膠,不清洗直接入化學鍍鎳槽。注意解膠后的工件表面呈均勻的淺褐色,否則應(yīng)予返修。

3.3　化學鍍鎳

　　本工藝采用高穩(wěn)定性堿性化學鍍鎳工藝,其工藝規(guī)范如下[3]:硫酸鎳40ｇＬ次磷酸鈉30ｇＬ檸檬酸三鈉50ｇＬ三乙醇胺10ｇＬ乳酸16ｍｌＬ穩(wěn)定劑(自配)20ｍＬＬ光亮劑(自配)40ｍＬＬｐＨ值9.0～10.0溫度35～45℃時間15～20ｍｉｎ該化學鍍鎳液穩(wěn)定性好,使用壽命長,所得化學鍍鎳層結(jié)晶細致,結(jié)合力好,在本工藝溫度下施鍍,鍍層呈半光亮。操作時主要應(yīng)控制鍍液的ｐＨ值和施鍍溫度,鍍速較慢時,適量補加新配化學鍍鎳濃縮液,調(diào)整ｐＨ值后繼續(xù)施鍍。

3.5　電鍍

　　根據(jù)用戶要求設(shè)計了仿金電鍍工藝流程,其大致工藝過程概述如下:化學鍍鎳工件經(jīng)流水清洗干凈后,立即電鍍酸性光亮銅(鍍至鏡面光亮,15～20ｍｉｎ),再鍍快光亮鎳(3～5ｍｉｎ),然后按下述工藝鍍仿金[4]:硫酸銅60ｇＬ硫酸鋅12ｇＬ氯化亞錫4ｇＬ焦磷酸鉀300ｇＬ磷酸二氫鈉35ｇＬ氫氧化鈉20ｇＬ檸檬酸三鈉20ｇＬ添加劑Ａ(自制)30ｇＬ添加劑Ｂ(自制)10ｍＬＬｐＨ值8.5～9.2溫度25～40℃電流密度1.0～1.5Ａｄｍ2電鍍時間30～120ｓ該仿金鍍液屬于無毒型,鍍液穩(wěn)定,易于維護管理,所得鍍層結(jié)晶細致,光亮度好,成色為18～22Ｋ金色,色澤均勻。

3.6　后處理

　　因仿金鍍層較薄,化學穩(wěn)定性較差,容易氧化變色,在工藝上采用鈍化與涂清漆相結(jié)合的防變色處理,首先將電鍍仿金的工件按下述工藝規(guī)范進行鈍化處理:苯駢三氮唑3ｇＬ十二烷基硫酸鈉0.5ｇＬ添加劑(自配)10ｍＬＬ溫度40～50℃浸漬時間3～5ｍｉｎ經(jīng)過鈍化處理干燥的工件,采用浸或噴涂透明保護漆(如聚氨酯清漆、聚酯清漆、丙烯酸類清漆等),以提高其耐蝕性,增強其裝飾效果。

4　結(jié)論

　　改性聚苯乙烯塑料件電鍍仿金工藝,工藝組合合理,操作簡便,生產(chǎn)成本低,產(chǎn)品合格率高。所得仿金鍍層色澤均勻、結(jié)合力好,成色為18～22Ｋ金色,抗變色能力強,適合批量生產(chǎn)。

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