一種塑料制品表面金屬化的方法
【專利說(shuō)明】一種塑料制品表面金屬化的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種塑料制品表面金屬化的方法，屬于材料工程技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]塑料是工業(yè)設(shè)計(jì)中廣泛使用的材料之一，塑料表面金屬化在工業(yè)設(shè)計(jì)中越來(lái)越受到重視。塑料的金屬化憑借其輕量化和獲得的質(zhì)感厚重外觀的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地用作裝飾材料，如汽車、游輪、飛機(jī)上的裝飾材料。電子電器類也是裝飾性塑料金屬化的主要應(yīng)用領(lǐng)域，如手機(jī)、MP3、U盤、平板電腦等產(chǎn)品的外殼大都采用金屬化的塑料。在家庭用品、文具、建筑裝飾、工藝品、藝術(shù)品等領(lǐng)域，塑料金屬化也起到舉足輕重的作用。
[0005]塑料金屬化的主要目的和優(yōu)點(diǎn)有:(I)獲得金屬光澤以提高裝飾性能，并彌補(bǔ)樹(shù)脂成型過(guò)程中產(chǎn)生的花斑、氣飽缺陷。(2)提高塑料制品的表面性能，如耐磨性、耐熱性、耐侯性、耐蝕性等。(3)改善制件的吸水、吸濕性。(4)提高制件的力學(xué)性能。(5)使塑料具有金屬的導(dǎo)電性能。(7)減輕產(chǎn)品重量，降低成本。
[0006]塑料表面金屬化的方法分為干法和濕法兩種。干法主要包括真空蒸鍍、氣相噴涂、涂敷導(dǎo)電層等；濕法主要包括液相噴涂和化學(xué)鍍等。然而，這些方法都存在金屬層和基材之間結(jié)合力不足這一缺點(diǎn)，這是因?yàn)樗芰吓c其表面覆蓋金屬層之間的鍵合力十分微弱，與金屬覆蓋層之間的結(jié)合強(qiáng)度低，金屬層容易剝落，影響使用效果，嚴(yán)重制約了其廣泛的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種塑料制品表面金屬化的方法。采用本發(fā)明的方法，能夠在塑料制品上獲得結(jié)合牢固的金屬表面層。
[0008]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種塑料制品表面金屬化的方法，包括以下步驟:
(O打磨塑料制品需要金屬化的表面；
(2)向經(jīng)步驟(I)打磨后的塑料制品表面噴灑浸蝕液，對(duì)其進(jìn)行浸蝕處理；
(3)將經(jīng)步驟(2)浸蝕處理后的塑料制品浸入氫氧化鈉溶液中浸泡，然后依次對(duì)其進(jìn)行清洗和干燥處理；
(4)向經(jīng)步驟(3)處理后的塑料制品表面噴灑含有酒精的環(huán)氧樹(shù)脂固化液；
(5)向經(jīng)步驟(4)處理后的塑料制品表面涂覆環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的混合物，形成涂覆層，所述環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑的質(zhì)量比為2: I;
(6)向經(jīng)步驟(5)處理后的塑料制品的涂覆層表面熱噴涂金屬絲，形成金屬涂層。
[0009]所述塑料制品為熱固性塑料或熱塑性塑料。
[0010]所述熱固性塑料為酚醛塑料、脲醛塑料或環(huán)氧塑料，熱塑性塑料為聚丙烯塑料、ABS塑料或聚苯乙烯塑料。
[0011]所述步驟(I)中的打磨為用砂紙打磨，所用砂紙為80-120號(hào)，將塑料制品表面由光滑打磨至粗糙度為Ra25。
[0012]所述步驟(2)中的浸蝕液的組成為:每升水中含有400-450g的三氧化鉻和180-220mL的硫酸。
[0013]所述步驟(2)中的浸蝕處理?xiàng)l件為:溫度60- 70 °C，浸蝕時(shí)間10-30min。
[0014]所述步驟(3)中的氫氧化鈉溶液的濃度為30-50g/L，浸泡時(shí)間為10_30min。
[0015]所述步驟(4)中含有酒精的環(huán)氧樹(shù)脂固化液的配制為:將環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑按
2: I的質(zhì)量比混合，然后加入酒精使樹(shù)脂呈流動(dòng)狀態(tài)。
[0016]所述步驟(5)中涂覆層的厚度為0.1-0.2mm。
[0017]所述步驟(6)中熱噴涂方法為電弧噴涂或火焰噴涂；金屬絲為鋅絲、鋁絲或銅絲。
[0018]所述銅絲為黃銅絲或紫銅絲。
[0019]所述步驟(6)中金屬涂層的厚度為0.1-0.2mm。
[0020]一種塑料制品表面金屬化的方法，其具體步驟為:
(O用砂紙打磨塑料制品需要金屬化的表面；
(2)將經(jīng)過(guò)步驟(I)的塑料制品表面噴灑含硫酸和三氧化鉻的水溶液浸蝕；
(3 )將經(jīng)過(guò)步驟(2 )的塑料制品浸入氫氧化鈉水溶液中浸泡一定時(shí)間，然后經(jīng)過(guò)清水清洗后，自然干燥。
[0021](4)在經(jīng)過(guò)步驟(3)的塑料制品需要金屬化的表面噴灑經(jīng)過(guò)稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂固化液；
(5)在經(jīng)過(guò)步驟(4)的塑料制品噴灑過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂固化液的表面涂覆環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑按2:1的質(zhì)量比混合后的樹(shù)脂；
(6)在經(jīng)過(guò)步驟(5)的塑料制品涂覆層表面熱噴涂金屬涂層。
[0022]所述塑料制品包括熱固性塑料和熱塑性塑料。
[0023]所述步驟(I)中砂紙為80-120號(hào)，將塑料制品表面由光滑打磨到毛糙為止。
[0024]所述步驟(2)中硫酸和三氧化鉻的水溶液組成為:每升水中加入400_450g的三氧化鉻，180- 220ml的硫酸，溶液使用溫度60- 70 °C，浸蝕時(shí)間10_30min。
[0025]所述步驟(3)中氫氧化鈉水溶液組成為:每升水中加入氫氧化鈉30_50g，浸泡時(shí)間 10_30min。
[0026]所述步驟(4)中稀釋的環(huán)氧樹(shù)脂固化液的組成為:環(huán)氧樹(shù)脂與固化劑按2: I的質(zhì)量比混合，然后加入酒精使樹(shù)脂呈流動(dòng)狀態(tài)。
[0027]所述步驟(5)中涂覆層的厚度為0.1-0.2mm。
[0028]所述步驟(6)中熱噴涂方法為電弧噴涂、火焰噴涂。
[0029]所述步驟(6)中熱噴涂金屬為鋅、鋁、黃銅和紫銅。
[0030]所述步驟(6)中熱噴涂金屬涂層的厚度為0.1-0.2mm。
[0031]經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，采用電弧噴涂或火焰噴涂方法，直接將金屬噴涂到塑料制品表面上的金屬涂層和塑料之間，是通過(guò)金屬和塑料兩種材料相互鑲嵌的機(jī)械連接作用而形成機(jī)械結(jié)合，結(jié)合強(qiáng)度僅有2-3MPa，這樣低的結(jié)合強(qiáng)度導(dǎo)致涂層容易脫落，難以滿足使用要求。采用本發(fā)明的方法，在塑料制品上獲得的金屬化表面層和塑料之間，通過(guò)來(lái)自環(huán)氧樹(shù)脂分子間的作用力，使金屬化表面層牢固的粘附在塑料制品上，結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到15-18MPa，能夠滿足使用的要求。
[0032]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)為:
(I)拉伸結(jié)合強(qiáng)度由3-5MPa提高到15-18MPa，金屬層不容易脫落，可以滿足使用的要求。
[0033](2)極大地增強(qiáng)了塑料制品的的表面性能，如耐磨性、耐熱性、耐侯性、耐蝕性等。并改善了制件的吸水、吸濕性。
[0034](3)制備方法簡(jiǎn)單易行，成本低廉，對(duì)制備條件的要求不苛刻。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)