浅谈PC/ABS电镀材料设计和电镀性能关系 李强 , 柏莲桂(上海锦湖日丽塑料有限公司,上海201107)摘 要:本文研究了PC/ABS电镀材料设计与电镀性能关系电镀性能与PC/ABS材料设计密切相关,电镀PC/ABS中PC含量、橡胶含量、粒径和分散性影响了电镀过程的粗化,最终影响了电镀性能关键词:PC,ABS,电镀,粗化,电镀结合力,材料设计1.前言塑料电镀目前应用非常广泛塑料电镀与金属相比密度低,符合汽车发展轻量化的需求,广泛的被用于门把手、格栅、标牌、饰条等汽车部位塑料电镀最初选用的是经济的ABS树脂,由于ABS流动性高,所以电镀ABS广泛应用但电镀ABS存在耐热差的问题针对此,开发了电镀PC/ABSPC/ABS合金是由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)共混形成的合金,既具有ABS很好的冲击和成形性,又由于PC优异的冲击和耐热性能,被广泛用于汽车零部件、电子等产品上PC/ABS能够被电镀的原因是通过铬酸/浓硫酸刻蚀橡胶B组分,使材料表面呈现微观粗糙,增加镀层与塑料基体的接触面积,提供锚效应;同时使塑料表面由疏水性变为亲水性,更便于电镀液在表面的侵润;经过粗化后使塑料表面带负电荷,容易吸附Sn2+、Ag+等,使敏化、活化及化学镀能顺利进行。
电镀PC/ABS材料的设计影响了电镀过程的粗化过程,最终影响了电镀制品的性能本文研究了PC/ABS中PC含量、橡胶含量、粒径和分散性对电镀性能的影响2.实验部分2.1主要原材料PC:普通级,300℃,1.2KG负荷时熔指为10g/10min,Dow-LG公司;ABS高胶粉1: kumho公司,胶含量为40%,粒径为200 nm;ABS高胶粉2:kumho公司,胶含量为40%,粒径为400nm;SAN:普通级,kumho公司通过双螺杆挤出机进行挤出造粒,按表1配方制备PC/ABS配方试样然后用注塑机注塑高光板,高光板的尺寸为长140mm,宽90mm,厚度为3mm电镀实验:电镀流程:去应力,除油,水洗,粗化,水洗,还原,水洗,敏化,活化,水洗,解胶,水洗,化学镀镍,预镀铜,水洗,镀镍,镀铬,水洗,烘干其中粗化液中硫酸浓度为400g/L,铬酸浓度为400g/L粗化温度为64 ℃,粗化时间为16min电镀结合力测试:将电镀件切割成宽度为10 mm的件,用剥离仪器测剥离力,测试速度为100 mm/min,得到力和距离的曲线,取平台区的平均值作为平均电镀剥离力不同粗化工艺的粗化件测SEM,观察粗化效果。
2.2 主要实验设备双螺杆挤出机:TE-35型,南京科亚塑料机械有限公司;透射电镜:JEOL1230,日本电子公司;剥离力测试,7010,德国Zwick/Roell公司3.结果与讨论3.1 橡胶影响图1给出了橡胶含量对于电镀粗化表面形态的影响PC/ABS中B在粗化液中会被刻蚀从图1(a)是材料A的表面状态,从图中 中可以看出表面凹坑是被刻蚀的橡胶B,孔均匀的分布在整个区域中,数量较多,并且孔与孔之间有一定的间隙;在图1(b)中,表面孔分布很多,但局部位置孔与孔之间连在一起,表面粗糙,粗化过度图2给出了橡胶含量对于电镀剥离力的影响对剥离力-位移曲线的平台区取平均值,得到每个条件的平均剥离力从图中可以看出,材料B橡胶含量增加后,电镀结合力下降;材料B的镀层结合力为3.8 N/cm,材料A的镀层结合力为7.3N/cm橡胶含量过多时,粗化时局部位置孔与孔之间连在一起,表面粗糙,粗化过度是导致电镀剥离力下降的原因图3给出了橡胶粒径对于电镀剥离力的影响对剥离力-位移曲线的平台区取平均值,得到每个条件的平均剥离力材料D中除了含有2[来自Www.lw5u.coM]00 nm的ABS高胶粉1以外,加入了粒径大的ABS高胶粉2(400 nm)。
与材料A相比,材料D的镀层剥离力为9.5 N/cm如图4(a)所示,小粒径的橡胶均匀的分散在PC/ABS中,提高足够数量的铆合点,为材料提供良好的电镀性能图4(b)中,增加了少量的大粒径橡胶,粗化后提供更深的铆合点,提高镀层的结合力3.2 PC含量影响图5给出了P C含量对于电镀粗化表面形态的影响PC/ABS中B在粗化液中会被刻蚀从图5(a)是材料A的表面状态,从图中 中可以看出表面凹坑是被刻蚀的橡胶B,孔均匀的分布在整个区域中,数量较多,并且孔与孔之间有一定的间隙;在图5(b)中,表面孔分布小,存在粗化不足的现象材料C电镀后表面存在漏镀现象PC含量增加到65%,导致粗化变得困难,电镀出现漏镀等缺陷4 结论本文浅谈了了PC/ABS材料设计与电镀性能的关系橡胶含量过高,导致粗化过度,电镀结合力降低;小粒径的ABS橡胶粉在保证足够数量铆合点的同时,复配大粒径ABS橡胶粉提供深的铆合点,有利于电镀剥离力;PC含量增加,不利于粗化,电镀出现漏镀等缺陷参考文献[1] 吴双成. 塑料粗化原理和实践[J], Materials Protection ,2000,30: 20-21[2] 吴水苟. PC/ABS合金塑料电镀工艺改进[J], 电镀与涂饰 ,2011,31: 20-22[3] Hermann-josef Middeke. Plating on plastics part I-history, application of metal plated plastics, kinds of plastics [J], Materials Protection , 电镀与涂饰 ,2004, 24:35-39[4] 吴利英.影响塑料电镀的塑料工艺因素分析[J], 现代塑料加工应用 ,2002,14: 11-13[5] 柏莲桂. 粗化条件对电镀PC/ABS 合金的影响[J],工程塑料应用,2013,41:47-49 -全文完-。