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ABS樹脂電鍍影響因素分析
趙軍霞蔣立君蔡玲
(中國(guó)石油蘭州石化分公司質(zhì)檢部甘肅蘭州 730060)
摘要：結(jié)合蘭州石化公司生產(chǎn)的301M型電鍍ABS樹脂,從粗化、活化、解膠、化學(xué)沉鎳、塑料成型工藝等方面對(duì)電鍍影響因素進(jìn)行了分析,以確保電鍍ABS樹脂的鍍層牢固光亮,提高產(chǎn)品質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：ABS樹脂;電鍍;粗化;影響因素
ABS樹脂是無定形高分子材料,外觀呈淺象牙色,不透明,無毒無味。在ABS樹脂中,丙烯腈組分賦予其良好的剛性、耐熱性、耐化學(xué)性、抗拉強(qiáng)度和表面硬度,丁二烯組分賦予其良好的韌性、抗沖擊性和耐寒性,苯乙烯賦予其良好的加工流動(dòng)性、光澤性和介電性能,這三組分的結(jié)合,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成了綜合性能卓越的ABS樹脂,使其在汽車、電子電器、建材、通用機(jī)械及日用商品等方面得到了廣泛的應(yīng)用。ABS樹脂還有很好的電鍍性能,是極好的非金屬電鍍材料。鍍層與基層的黏接力比其他塑料要強(qiáng),經(jīng)過電鍍工藝表面金屬化處理賦予ABS樹脂良好的外觀,常作為金屬的代用品。大大提高ABS樹脂的使用性能,使之具有塑料和金屬兩者優(yōu)點(diǎn)的獨(dú)特性能。塑料電鍍廣泛用于電子工業(yè)、國(guó)防科研、家用電器及日用品上。它能節(jié)省金屬材料,簡(jiǎn)化加工工藝,減輕設(shè)備質(zhì)量,改善零件外觀,提高電熱性能和材料的機(jī)械強(qiáng)度。蘭州石化公司生產(chǎn)的301M型ABS樹脂為電鍍型ABS樹脂,本文對(duì)301M型ABS樹脂電鍍實(shí)驗(yàn)過程中的各種影響因素進(jìn)行分析。
1 電鍍影響因素
301M型ABS樹脂的電鍍簡(jiǎn)單工藝流程。
1.1 除油
在塑料的加工及其他的處理過程中,塑料上難免沾上油跡,通過除油可除去鍍件表面的污垢,對(duì)促使粗化均勻,提高鍍層結(jié)合力,延長(zhǎng)粗化液的使用壽命均有一定的作用。因此鍍件在電鍍前必須首先進(jìn)行除油處理。
1.2 粗化
粗化就是用化學(xué)浸蝕劑使ABS樹脂表面微觀粗糙,增加表面積和生成某些極性基團(tuán),使表面由憎水變?yōu)橛H水,這樣可以提高塑料表面與鍍層間的結(jié)合力。化學(xué)粗化過程需要控制好粗化溫度和時(shí)間,粗化溫度一般控制為55～65℃,粗化時(shí)間為25～40min為宜。化學(xué)粗化很關(guān)鍵,粗化的好壞直接關(guān)系到塑料表面成孔的均勻性及深淺,過蝕或刻蝕不足都不能得到結(jié)合力強(qiáng)的鍍膜制品。此外,通過紅外光譜檢測(cè)發(fā)現(xiàn),化學(xué)粗化過的塑料表面存在活性基團(tuán)如—COOH、—CHO、—OH、—SO3H等極性基團(tuán),這些極性基團(tuán)能與金屬鍍層產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合力,從而提高了鍍層的結(jié)合強(qiáng)度。ABS塑料中丁二烯含量越高,鍍層的結(jié)合力越強(qiáng)。電鍍型ABS塑料中丁二烯含量達(dá)22%～24%。試驗(yàn)表明,電鍍型ABS樹脂301M的鍍層結(jié)合力比非電鍍型ABS樹脂301的鍍層結(jié)合力強(qiáng)1倍以上。
1.3 活化
活化的目的是為了使ABS樹脂表面產(chǎn)生一薄層催化性的貴金屬層,作為化學(xué)鍍金時(shí)氧化還原反應(yīng)的催化劑。配制活化液時(shí)需要注意活化劑、水、酸按一定比例配制,邊攪拌邊將酸慢慢倒入水中,然后再加入活化劑。這是因?yàn)檎５幕罨簽槟z體鈀和錫酸膠體,錫酸膠體是膠體鈀的保護(hù)體,使膠體鈀活化液穩(wěn)定,若配制方法不當(dāng),生成的不是膠體鈀時(shí),活性很差。
1.4 解膠
活化后的試樣必須進(jìn)行解膠處理(10%硫酸),這是由于ABS試樣浸入膠體鈀活化液后,其表面附著的是以原子態(tài)為核心的膠團(tuán),為使鈀起催化作用,必須進(jìn)行解膠處理,把附著在鈀外面的SnO2-3、Sn2+、Cl-等離子除掉。解膠溫度控制在40～50℃,時(shí)間為3～5min。
1.5 化學(xué)沉鎳
化學(xué)沉鎳時(shí)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生空白現(xiàn)象,就是部分沒有鍍上的情況,主要原因有以下幾點(diǎn):①粗化不合適,②附著的活化劑不充分或是尚未附著,③粗化及活化工序能力不足,④化學(xué)鍍液的析出能力不足。如果化學(xué)沉鎳產(chǎn)生空白的地方比較多,要仔細(xì)查找原因,重新進(jìn)行電鍍實(shí)驗(yàn)。另外注意化學(xué)沉鎳液,因隨著不斷地使用而濃度下降,因而應(yīng)按處理量進(jìn)行補(bǔ)加,又因析出和pH值有密切的關(guān)系,所以要經(jīng)常檢查,調(diào)節(jié)化學(xué)沉鎳液的pH值。
