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表面經(jīng)過(guò)電鍍的塑料可以同時(shí)擁有金屬材料和塑料材料的優(yōu)點(diǎn)。塑料在金屬化后，具有反射率、耐磨損、導(dǎo)電性、耐腐蝕性、高抗沖擊性、耐候性以及各種各樣的裝飾光澤，相較于金屬來(lái)說(shuō)，重量減小、成本更低。并且，塑料電鍍件應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如電子行業(yè)、石油行業(yè)、國(guó)防領(lǐng)域、玩具制造業(yè)、汽車及電腦主體部件、管道與配件等。電鍍是使用化學(xué)鍍等方法使塑料表面獲得一薄層金屬再逐漸加厚的過(guò)程。通常在塑料表面所電鍍的金屬層有銅、銀、鎳等。

電鍍前處理

由于塑料材料不導(dǎo)電、塑料材料和金屬材料具有不同的線膨脹系數(shù)等原因，在對(duì)塑料材料進(jìn)行電鍍之前，電鍍前處理是必不可少的一個(gè)過(guò)程。在對(duì)塑料材料進(jìn)行電鍍前處理之前，應(yīng)該先去除表面的應(yīng)力、污垢、油性物質(zhì)等，以避免表面雜質(zhì)對(duì)后續(xù)的金屬化過(guò)程產(chǎn)生不良影響。

低溫等離子體在表面處理時(shí)的處理范圍很小，最高也只到幾百納米，所以對(duì)材料本身的原始特性不會(huì)產(chǎn)生任何影響，可應(yīng)用到塑料材料的表面處理上。低溫等離子體可以改變塑料材料的親水性，在表面接枝大量的親水性基團(tuán)，使其親水性提高，同時(shí)還可以提高抗氧化性。

等離子體被稱為除了固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)以外的物質(zhì)的第四態(tài)，主要是通過(guò)氣體放電的方法人工制造的。

塑料電鍍前等離子處理的作用——表面清洗及刻蝕

在應(yīng)用低溫等離子體表面處理時(shí)，小分子量的臟污只需要短短幾秒的時(shí)間就可以達(dá)到清洗效果。如果處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，雖然會(huì)提高材料的粗糙性，但是材料表面不只會(huì)被清洗，還會(huì)被刻蝕，這種刻蝕會(huì)形成凹坑。塑料表面粗化的效果直接影響著鍍層的好壞。等離子刻蝕形成的表面粗化為塑料化學(xué)鍍時(shí)金屬鍍層的沉積創(chuàng)造條件，產(chǎn)生“錨效應(yīng)”。

低溫等離子體在刻蝕的過(guò)程中，不同的氣體氣氛或氣體放電所產(chǎn)生的電子、離子等物質(zhì)，會(huì)破壞材料表面的化學(xué)鍵，從而產(chǎn)生新的如羧基、雙鍵等親水極性基團(tuán)。這種效果只體現(xiàn)在材料表層薄薄的幾納米或者幾百納米，不僅不會(huì)對(duì)材料本身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)產(chǎn)生影響，而且不會(huì)使得材料表面溫度過(guò)高，對(duì)于一些在溫度過(guò)高時(shí)會(huì)變得不穩(wěn)定的塑料材料也是適用的。

在等離子體處理后塑料表面會(huì)產(chǎn)生大量親水極性基團(tuán)，這些極性基團(tuán)會(huì)與活化液中的金屬粒子產(chǎn)生絡(luò)合作用。金屬粒子處于塑料表面被粗化后的“錨點(diǎn)”上，起催化作用，形成活性位點(diǎn)，對(duì)化學(xué)鍍起加速作用。

將低溫等離子體表面處理技術(shù)應(yīng)用到塑料電鍍前處理中，代替了傳統(tǒng)工藝中對(duì)塑料表面的除油、粗化、中和三個(gè)步驟，使反應(yīng)高效快速的進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，工藝簡(jiǎn)單安全且無(wú)毒環(huán)保，不會(huì)對(duì)塑料的結(jié)構(gòu)、性能產(chǎn)生影響，而且粗化效果更好，極大地提高了材料的親水性，為金屬粒子提供了充足的錨合點(diǎn)。代替?zhèn)鹘y(tǒng)的酸蝕粗化方法的同時(shí)，節(jié)省了大量的化學(xué)試劑成本，符合綠色化學(xué)的理念。