一种塑料制品表面金属化的方法
【专利说明】一种塑料制品表面金属化的方法
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技术领域
[0002]本发明涉及一种塑料制品表面金属化的方法，属于材料工程技术领域。
[0003]
【背景技术】
[0004]塑料是工业设计中广泛使用的材料之一，塑料表面金属化在工业设计中越来越受到重视。塑料的金属化凭借其轻量化和获得的质感厚重外观的优点，被广泛地用作装饰材料，如汽车、游轮、飞机上的装饰材料。电子电器类也是装饰性塑料金属化的主要应用领域，如手机、MP3、U盘、平板电脑等产品的外壳大都采用金属化的塑料。在家庭用品、文具、建筑装饰、工艺品、艺术品等领域，塑料金属化也起到举足轻重的作用。
[0005]塑料金属化的主要目的和优点有:(I)获得金属光泽以提高装饰性能，并弥补树脂成型过程中产生的花斑、气饱缺陷。(2)提高塑料制品的表面性能，如耐磨性、耐热性、耐侯性、耐蚀性等。(3)改善制件的吸水、吸湿性。(4)提高制件的力学性能。(5)使塑料具有金属的导电性能。(7)减轻产品重量，降低成本。
[0006]塑料表面金属化的方法分为干法和湿法两种。干法主要包括真空蒸镀、气相喷涂、涂敷导电层等；湿法主要包括液相喷涂和化学镀等。然而，这些方法都存在金属层和基材之间结合力不足这一缺点，这是因为塑料与其表面覆盖金属层之间的键合力十分微弱，与金属覆盖层之间的结合强度低，金属层容易剥落，影响使用效果，严重制约了其广泛的使用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种塑料制品表面金属化的方法。采用本发明的方法，能够在塑料制品上获得结合牢固的金属表面层。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种塑料制品表面金属化的方法，包括以下步骤:
(O打磨塑料制品需要金属化的表面；
(2)向经步骤(I)打磨后的塑料制品表面喷洒浸蚀液，对其进行浸蚀处理；
(3)将经步骤(2)浸蚀处理后的塑料制品浸入氢氧化钠溶液中浸泡，然后依次对其进行清洗和干燥处理；
(4)向经步骤(3)处理后的塑料制品表面喷洒含有酒精的环氧树脂固化液；
(5)向经步骤(4)处理后的塑料制品表面涂覆环氧树脂与固化剂的混合物，形成涂覆层，所述环氧树脂与固化剂的质量比为2: I;
(6)向经步骤(5)处理后的塑料制品的涂覆层表面热喷涂金属丝，形成金属涂层。
[0009]所述塑料制品为热固性塑料或热塑性塑料。
[0010]所述热固性塑料为酚醛塑料、脲醛塑料或环氧塑料，热塑性塑料为聚丙烯塑料、ABS塑料或聚苯乙烯塑料。
[0011]所述步骤(I)中的打磨为用砂纸打磨，所用砂纸为80-120号，将塑料制品表面由光滑打磨至粗糙度为Ra25。
[0012]所述步骤(2)中的浸蚀液的组成为:每升水中含有400-450g的三氧化铬和180-220mL的硫酸。
[0013]所述步骤(2)中的浸蚀处理条件为:温度60- 70 °C，浸蚀时间10-30min。
[0014]所述步骤(3)中的氢氧化钠溶液的浓度为30-50g/L，浸泡时间为10_30min。
[0015]所述步骤(4)中含有酒精的环氧树脂固化液的配制为:将环氧树脂与固化剂按
2: I的质量比混合，然后加入酒精使树脂呈流动状态。
[0016]所述步骤(5)中涂覆层的厚度为0.1-0.2mm。
[0017]所述步骤(6)中热喷涂方法为电弧喷涂或火焰喷涂；金属丝为锌丝、铝丝或铜丝。
[0018]所述铜丝为黄铜丝或紫铜丝。
[0019]所述步骤(6)中金属涂层的厚度为0.1-0.2mm。
[0020]一种塑料制品表面金属化的方法，其具体步骤为:
(O用砂纸打磨塑料制品需要金属化的表面；
(2)将经过步骤(I)的塑料制品表面喷洒含硫酸和三氧化铬的水溶液浸蚀；
(3 )将经过步骤(2 )的塑料制品浸入氢氧化钠水溶液中浸泡一定时间，然后经过清水清洗后，自然干燥。
[0021](4)在经过步骤(3)的塑料制品需要金属化的表面喷洒经过稀释的环氧树脂固化液；
(5)在经过步骤(4)的塑料制品喷洒过环氧树脂固化液的表面涂覆环氧树脂与固化剂按2:1的质量比混合后的树脂；
(6)在经过步骤(5)的塑料制品涂覆层表面热喷涂金属涂层。
[0022]所述塑料制品包括热固性塑料和热塑性塑料。
[0023]所述步骤(I)中砂纸为80-120号，将塑料制品表面由光滑打磨到毛糙为止。
[0024]所述步骤(2)中硫酸和三氧化铬的水溶液组成为:每升水中加入400_450g的三氧化铬，180- 220ml的硫酸，溶液使用温度60- 70 °C，浸蚀时间10_30min。
[0025]所述步骤(3)中氢氧化钠水溶液组成为:每升水中加入氢氧化钠30_50g，浸泡时间 10_30min。
[0026]所述步骤(4)中稀释的环氧树脂固化液的组成为:环氧树脂与固化剂按2: I的质量比混合，然后加入酒精使树脂呈流动状态。
[0027]所述步骤(5)中涂覆层的厚度为0.1-0.2mm。
[0028]所述步骤(6)中热喷涂方法为电弧喷涂、火焰喷涂。
[0029]所述步骤(6)中热喷涂金属为锌、铝、黄铜和紫铜。
[0030]所述步骤(6)中热喷涂金属涂层的厚度为0.1-0.2mm。
[0031]经过试验证明，采用电弧喷涂或火焰喷涂方法，直接将金属喷涂到塑料制品表面上的金属涂层和塑料之间，是通过金属和塑料两种材料相互镶嵌的机械连接作用而形成机械结合，结合强度仅有2-3MPa，这样低的结合强度导致涂层容易脱落，难以满足使用要求。采用本发明的方法，在塑料制品上获得的金属化表面层和塑料之间，通过来自环氧树脂分子间的作用力，使金属化表面层牢固的粘附在塑料制品上，结合强度达到15-18MPa，能够满足使用的要求。
[0032]与现有技术相比，本发明的有益效果和优点为:
(I)拉伸结合强度由3-5MPa提高到15-18MPa，金属层不容易脱落，可以满足使用的要求。
[0033](2)极大地增强了塑料制品的的表面性能，如耐磨性、耐热性、耐侯性、耐蚀性等。并改善了制件的吸水、吸湿性。
[0034](3)制备方法简单易行，成本低廉，对制备条件的要求不苛刻。
【具体实施方式】
[0035]以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术