一种工程塑料表面镀层结构及其制备方法
【专利摘要】一种工程塑料表面镀层结构及其制备方法，涉及工程塑料表面处理。所述工程塑料表面镀层结构，依次为真空镀膜导电金属层、电镀镍层、PVD耐蚀合金层和PVD颜色层。先将工程塑料进行碳氢真空除油及烘干，然后转挂到PVD炉中进行真空镀导电金属层；将经处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再将工程塑料产品拉丝处理，拉丝处理后的产品进行碳氢真空清洗及烘干；或将经处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再进行光亮镍电镀，最后进行微孔镍电镀；将处理后的工程塑料产品进行镀PVD耐蚀合金层和PVD颜色层。
【专利说明】 一种工程塑料表面镀层结构及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程塑料表面处理，特别涉及一种工程塑料表面镀层结构及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前用于卫浴、家电等行业的塑料主要是ABS塑料，或者ABS+30%PC塑料，其目前的表面金属化采用电镀处理方法进行，其主要工艺流程为:化学除蜡除油一六价铬粗化一钯盐吸附一还原一沉积化学镍一电镀铜一半光亮镍一光亮镍一微孔镍一光亮铬，或者最后再进行PVD真空镀膜。该生产流程中会产生大量的废水和重金属离子，比如六价铬离子会对环境、人类产生危害。
[0003]电镀铬之危害:对人体皮肤的损害六价铬化合物对皮肤有刺激和过敏作用。在接触铬酸盐、铬酸雾的部位，如手、腕、前臂、颈部等处可能出现皮炎。六价铬经过切口和擦伤处进入皮肤，会因腐蚀作用而引起铬溃疡(又称铬疮)。六价铬对呼吸系统的损害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。对内脏的损害六价铬经消化道侵入，会造成味觉和嗅觉减退，以至消失。剂量h也会腐蚀内脏；引起肠胃功能降低，出现胃痛，甚至肠胃道溃疡，对肝脏还可能造成不良影响。三价铬对人体的肺有一定的伤害。试验证明三价铬的毒性是六价铬的1%。
[0004]中国发明专利201110030832.4公开一种在塑胶基材表面实施半干法电镀的方法，提供一种可实现塑胶材料的表面金属化，简化电镀工艺，大幅度减少废水排放量，减少对环境的污染，并扩展可电镀的塑胶基材范围的在塑胶基材表面实施半干法电镀的方法。对塑胶基材进行无水清洗与除尘；对塑胶基材表面进行第I次活化处理；将活化处理后的塑胶基材表面依次实施PVD镀金属底层、合金过渡层及金属导电层处理；将处理后的塑胶基材进行超声波水洗及第2次活化处理；将处理后的塑胶基材直接电镀酸铜或移入镀镍槽实施镀镍；将处理后的塑胶基材移入镀铬槽进行最后的电镀铬或转挂入PVD炉进行铬层的沉积。该发明专利经过提到在电镀镍后可进行PVD炉进行铬层的沉积，但从整个专利特别是实施例部分并没有给出在电镀镍后进行PVD镀铬层的例子及相关的详细说明。
[0005]现有的工程塑料表面金属化中存在以下问题，如在实际生产中不能够完全排除电镀六价铬，而导致其对环保、生产人员生产极大的危害。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有的工程塑料表面金属化中存在的上述问题，提供可完全杜绝电镀铬对环境的危害，同时解决电镀废水排放问题，可降低电镀废水70%?80%，而且没有六价铬废水的存在，废水处理更容易的一种工程塑料表面镀层结构及其制备方法。
[0007]所述工程塑料表面镀层结构，从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层、电镀镍层、PVD耐蚀合金层和PVD颜色层；所述真空镀膜(PVD)导电金属层的厚度为0.5?2 μ m，电镀镍层的厚度为7?15 μ m，PVD耐蚀合金层的厚度为0.5?2 μ m，PVD颜色层的厚度为0.1?0.3μηι;所述耐蚀合金可为错娃合金(错娃原子成分为错50-98娃2-50)、铬硅合金(铬硅原子成分为铬50-98硅2-50)、镍铬合金(镍铬原子成分为镍50-95铬5-50)、钛硅合金(钛硅原子成分为钛50-98硅2-50)等中的至少一种。
[0008]所述工程塑料表面镀层结构的制备方法，包括以下步骤:
[0009]I)工程塑料真空镀膜PVD预金属化:先将工程塑料进行碳氢真空除油及烘干，然后转挂到PVD炉中进行真空镀导电金属层；
[0010]2)工程塑料电镀镍:
[0011]方法一:将经步骤I)处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再将工程塑料产品拉丝处理，拉丝处理后的产品进行碳氢真空清洗及烘干；或
[0012]方法二:将经步骤I)处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再进行光亮镍电镀，最后进行微孔镍电镀；
[0013]3)将步骤2)处理后的工程塑料产品进行镀PVD耐蚀合金层和PVD颜色层。
[0014]在步骤I)中，所述工程塑胶选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)，聚碳酸酯(PO,聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金(PC/ABS)，尼龙(ΡΑ6/ΡΑ66)，聚苯醚(ΡΡ0),聚对苯二甲酸丁二醇酯(ΡΒΤ)，聚苯醚，聚对苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纤维增强的尼龙，玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纤维增强的聚碳酸酯，矿粉增强的尼龙等中的一种；所述碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3?8min，真空烘干时间5?15min，烘干温度为65?120°C ;所述真空镀导电金属层为采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，然后再溅射沉积一层金属铜层。
[0015]在步骤2)方法一中，所述瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍层的厚度为0.5?3μπι，然后进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍层的厚度为4?14.5μπι ;所述拉丝处理，可采用自动或者人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为600?1200r/min ;拉丝轮可为尼龙轮、飞翼轮等中的至少一种；所述碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3?8min,真空烘干时间5?15min,烘干温度为65?120°C ；
[0016]在步骤2)方法二中，所述瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍层的厚度为0.5?2μπι，然后进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍层的厚度为3?6μπι，然后进行光亮镍电镀，采用公知的光亮镍配方进行电镀，光亮镍层的厚度为3?6.5 μ m，然后进行微孔镍电镀，采用公知的微孔镍配方进行电镀，微孔镍层的厚度为
0.5 ?2 μ m0
[0017]在步骤3)中，所述将步骤2)处理后的工程塑料产品进行镀PVD耐蚀合金层和PVD颜色层的具体步骤如下:(I)抽真空，当真空度到达2X 10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流0.7?1A，偏压150?200V，占空比20%?50%，氩气流速100?200SCCM，时间5?IOmin,以达到进一步清洗洁净之目的；(2)抽真空，当真空度到达(3?9)X KT3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用中频脉冲或直流电源，电源电流10?50A，沉积时间10?40min，偏压120?180V，占空比20%?50%，氩气流速60?200SCCM，氮气流速O?100SCCM ;所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用锆硅合金靶材，铬硅合金靶材、镍铬合金靶材、钛硅合金靶材等中的至少一种，或者是锆靶与硅靶同时溅射沉积，或者是铬靶与硅靶同时溅射沉积；或者是镍靶与铬靶同时溅射沉积，或者是钛靶与硅靶同时溅射沉积；(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空3~5min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流70~120A，沉积时间2~5min，偏压80~100V，占空比40%~80%，氩气流速20~200SCCM，氮气气流速O~200SCCM，乙炔气体流速O~150SCCM，氧气气体流速O~150SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%、纯钛99.99%,纯铬99.99%等中的一种。
[0018]在镀PVD耐蚀合金层及PVD颜色层之间，可镀有PVD镀膜过渡层，镀膜时间为I~5min,同样根据耐蚀合金层的镀种不同，可在PVD等离子体辉光后与PVD镀耐蚀合金层之间镀过渡层，镀膜时间为I~5min，其目的增强各层之间的结合力及降低各层之间的应力。
[0019]本发明的优势在于:
[0020]I)解决了目前特殊的工程塑料无法采用传统的电镀来实现其表面金属化的难题，同时完全避免了六价铬的危害，大幅度减少了电镀废水的排放，比传统电镀可节省70%~80%的废水排放。
[0021]2)本发明的PVD镀膜技术使得产品的性能能够满足目前卫浴领域高端客户的产品耐蚀性要求，能够通过按照卫浴行业标准:
[0022]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0023]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
【具体实施方式】
[0024]实施例1:`[0025]一种ABS工程塑料表面镀层结构，其结构从ABS工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为0.5 μ m，电镀镍层厚度为15 μ m, PVD耐蚀合金层，厚度为0.5 μ m，耐蚀合金可为错娃合金(错娃原子成分为错98娃2)、PVD颜色层,厚度为0.3 μ m,颜色层为
氮化锆。
[0026]一种ABS工程塑料表面镀层结构的制备方法如下:
[0027]第一步ABS工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将ABS工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，真空烘干时间15min,烘干温度为65°C, PVD镀导电金属层为米用磁控派射的方式先沉积一层钛金属层，厚度为0.05 μ m,然后再派射沉积一层金属铜层,厚度为0.45 μ m。
[0028]第二步ABS工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的ABS工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行:
[0029]进行瓦特镍电镀一半光亮镍一拉丝处理一碳氢真空清洗及烘干，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为0.5 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在14.5 μ m，拉丝处理，可采用人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为600r/min ;拉丝轮可为尼龙轮；然后碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，真空烘干时间15min，烘干温度为65°C。
[0030]第三步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的ABS工程塑料电镀镍拉丝件挂到PVD镀膜用的挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层，具体步骤、工艺如下:(I)抽真空，当真空度到达2 X 10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流0.7A，偏压200V，占空比20%，氩气流速100SCCM，时间5min，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达9X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用直流电源，电源电流10A，沉积时间20min，偏压180V，占空比50%，氩气流速200SCCM，所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用锆硅合金靶材。(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空3~5min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流120A，沉积时间5min，偏压80V，占空比40%，氩气流速20SCCM，氮气气流速200SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%。
[0031 ] 本发明实施例1的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0032]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0033]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85 - 9)-------- 48h。
[0034]结果表明能够通过上述两项测试标准。
[0035]实施例2:
[0036]一种ABS/PC工程塑料表面镀层结构，其结构从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为2 μ m,电镀镍层厚度为7 μ m, PVD耐蚀合金层，厚度为2 μ m,耐蚀合金可为铬娃合金(铬娃原子成分为铬98娃2), PVD颜色层,厚度为0.1 μ m,颜色层为氮碳化锆。
[0037]—种ABS/PC工 程塑料表面镀层结构制备方法的实施步骤如下:
[0038]第一步ABS/PC工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将ABS/PC工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3min，真空烘干时间15min,烘干温度为65°C。所述PVD镀导电金属层为米用磁控派射的方式先沉积一层钛金属层，厚度大于0.1 μ m,然后再沉积一层金属铜层,厚度为1.9 μ m。
[0039]第二步ABS/PC工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的ABS/PC工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行；
[0040]进行瓦特镍电镀一半光亮镍一拉丝处理一碳氢真空清洗及烘干，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为3 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在4 μ m,拉丝处理，可采用自动拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为1200r/min ;拉丝轮可为飞翼轮；然后进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3min，真空烘干时间15min，烘干温度为65°C。
[0041 ] 第三步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的ABS/PC工程塑料拉丝件及挂到PVD镀膜用的挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层；具体步骤、工艺如下:(I)抽真空，当真空度到达2X 10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流1A，偏压150V，占空比50%，氩气流速200SCCM，时间lOmin，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达3X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用中频脉冲电源，电源电流50A，沉积时间40min，偏压120V，占空比50%，氩气流速200SCCM ;所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用铬硅合金靶材。(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空5min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流100A，沉积时间2min，偏压100V，占空比40%，氩气流速20SCCM，氮气气流速200SCCM，乙炔气体流速20SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%。
[0042]在PVD镀耐蚀层和颜色之层间，根据工艺要求还需PVD镀膜过渡层，工艺为脉冲溅射铬硅合金，电源电流1A，多弧镀锆，电流为100A，沉积时间2min，偏压100V，占空比38%，氩气流速100SCCM，同样根据耐蚀合金层的镀种不同，还需在PVD等离子体辉光后与PVD镀耐蚀合金层之间镀过渡层，过渡层工艺为；直流溅射镀铬，电流为2k,偏压100V，占空比38%，氩气流速100SCCM，镀膜时间为5min，其目的增强各层之间的结合力及降低各层之间的应力。
[0043]本发明实施例2的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0044]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0045]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
[0046]结果表明都能够通过上述两项测试标准。
[0047]实施例3:
[0048]一种玻璃纤维增强的PA6工程塑料表面镀层结构，其结构从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为1.5μπι，电镀镍层厚度为10 μ m，PVD耐蚀合金层，厚度为I μ m,耐蚀合金可为铬硅合金(铬硅原子成分为铬50硅50)、PVD颜色层，厚度为
0.2 μ m，颜色层为氧化锆。
[0049]一种玻璃纤维增强的PA6工程塑料表面镀层结构制备方法的实施步骤如下:
[0050]第一步玻璃纤维增强的PA6工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将玻璃纤维增强的PA6工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，真空烘干时间lOmin，烘干温度为120°C。所述PVD镀导电金属层为采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，厚度为0.1 μ m，然后再沉积一层金属铜层，厚度为L 4 μ m0
[0051]第二步玻璃纤维增强的PA`6工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的玻璃纤维增强的PA6工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行；
[0052]进行瓦特镍电镀一半光亮镍一拉丝处理一碳氢真空清洗及烘干，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为3 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在4 μ m,拉丝处理，可采用人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为800r/min ;拉丝轮可为尼龙轮；然后碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，真空烘干时间lOmin，烘干温度为120°C。
[0053]第三步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的玻璃纤维增强的PA6电镀镍拉丝件挂到PVD镀膜用挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层；具体步骤、工艺如下:(1)抽真空，当真空度到达2X10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流0.8A，偏压180V，占空比30%，氩气流速150SCCM，时间6min，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达7X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用中频脉冲和直流电源，中频脉冲电源电流10A，溅射靶材为纯硅靶，占空比50%，直流电源电流10A，溅射靶材为纯铬靶，沉积时间28min，偏压120，氩气流速60SCCM，氮气流速100SCCM ；(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空3min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流100A，沉积时间
2.5min，偏压100V，占空比40%，氩气流速50SCCM，氧气气体流速150SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%。
[0054]在PVD镀耐蚀层和颜色之层间，根据工艺要求还需PVD镀膜过渡层，工艺为直流溅射铬，电源电流10A，多弧镀锆，电流为100A，沉积时间2min，偏压100V，占空比38%，氩气流速100SCCM，同样根据耐蚀合金层的镀种不同，还需在PVD等离子体辉光后与PVD镀耐蚀合金层之间镀过渡层，过渡层工艺为；直流溅射镀膜铬，电流为5A，偏压100V，占空比38%，氩气流速100SCCM，镀膜时间为5min，其目的增强各层之间的结合力及降低各层之间的应力。
[0055]本发明实施例3的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0056]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0057]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
[0058]结果表明都能够通过上述两项测试标准。
[0059]实施例4:
[0060]一种矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)工程塑料表面镀层结构，其结构从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为Ιμπι，电镀镍层厚度为10 μ m，PVD耐蚀合金层，厚度为0.5 μ m,耐蚀合金可为钛娃合金(钛娃原子成分为钛90娃10)、PVD颜色层,厚度为0.3 μ m，颜色层为氮化钛。
[0061]一种矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)工程塑料表面镀层结构制备方法的实施步骤如下:
[0062]第一步矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为5min，真空烘干时间lOmin，烘干温度为120°C。所述PVD镀导电金属层为采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，厚度为0.1 μ m，然后再沉积一层金属铜层，厚度为0.9 μ m。`
[0063]第二步矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的矿粉增强的尼龙(PA6/PA66 )工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行；
[0064]进行瓦特镍电镀一半光亮镍一拉丝处理一碳氢真空清洗及烘干，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为2 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在8 μ m，然后拉丝处理，可采用自动拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为800r/min ;拉丝轮可为飞翼轮；然后进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为5min，真空烘干时间lOmin，烘干温度为120°C。
[0065]第三步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的矿粉增强的尼龙(PA6/PA66)电镀镍拉丝件挂到PVD镀膜的挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层；具体步骤、工艺如下:(I)抽真空，当真空度到达2X KT2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流0.7A，偏压150V，占空比30%，氩气流速150SCCM，时间5min，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达5X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用直流电源，电源电流30A，沉积时间lOmin，偏压180V，占空比20%，氩气流速120SCCM，所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用钛硅合金靶材。(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空4min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流70A，沉积时间5min，偏压90V，占空比50%，氩气流速100SCCM，氮气气流速100SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯钛99.99%。
[0066]本发明实施例4的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0067]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；[0068]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
[0069]结果表明都能够通过上述两项测试标准。
[0070]实施例5:
[0071]一种聚苯醚(PPO)工程塑料表面镀层结构，其结构从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为0.8μπι，电镀镍层厚度为15 μ m，PVD耐蚀合金层，厚度为
0.9 μ m，耐蚀合金可为镍铬合金(镍铬原子成分为镍80铬20)，PVD颜色层，厚度为0.2 μ m，颜色层为纯铬色。
[0072]一种聚苯醚(PPO)工程塑料表面镀层结构制备方法的实施步骤如下:
[0073]第一步聚苯醚(PPO)工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将聚苯醚(PPO)工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为5min，真空烘干时间8min，烘干温度为120°C。所述PVD镀导电金属层为采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，厚度大于0.05 μ m,然后再沉积一层金属铜层,厚度为0.85 μ m。
[0074]第二步聚苯醚(PPO)工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的聚苯醚(PPO)工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行；
[0075]进行 瓦特镍电镀一半光亮镍一光亮镍一微孔镍，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为2 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在6 μ m，然后再进行光亮镍电镀，采用公知的光亮镍配方进行电镀，光亮镍的厚度控制在6.5 μ m，然后再进行微孔镍电镀，采用公知的微孔镍配方进行电镀，微孔镍的厚度控制在0.5 μ m，
[0076]第三步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的聚苯醚(PPO)电镀件挂到PVD镀膜用的挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层；具体步骤、工艺如下:(I)抽真空，当真空度到达2X 10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流1A，偏压150V，占空比50%，氩气流速200SCCM，时间6min，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达9X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用直流电源，电源电流15A，沉积时间40min，偏压180V，占空比50%，氩气流速100SCCM，所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用镍铬合金靶材。(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空3min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流70A，沉积时间5min，偏压100V，占空比50%，氩气流速120SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯铬99.99%。
[0077]本发明实施例5的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0078]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0079]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
[0080]结果表明都能够通过上述两项测试标准。
[0081]实施例6:
[0082]一种玻璃纤维增强的PBT工程塑料表面镀层结构，其结构从工程塑料层开始依次为真空镀膜(PVD)导电金属层，厚度为I μ m,电镀镍层厚度为7 μ m, PVD耐蚀合金层，厚度为I μ m，耐蚀合金可为铬硅合金(铬硅原子成分为铬10硅10)、PVD颜色层，厚度为0.3μ m，颜色层为氮碳化锆。
[0083]一种玻璃纤维增强的PBT工程塑料表面镀层结构制备方法的实施步骤如下:[0084]第一步玻璃纤维增强的PBT工程塑料真空镀膜PVD预金属化:将玻璃纤维增强的PBT工程塑料进行碳氢真空除油及烘干一PVD镀导电金属层；碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，真空烘干时间5min，烘干温度为120°C。所述PVD镀导电金属层为采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，厚度大于0.1 μ m，然后再沉积一层金属铜层，厚度为0.9 μ m0
[0085]第二步玻璃纤维增强的PBT工程塑料电镀镍:将经第一步处理后的玻璃纤维增强的PBT工程塑料产品转挂至到电镀挂具上进行电镀镍，按照以下工艺流程进行；
[0086]进行瓦特镍电镀一半光亮镍一光亮镍一微孔镍，其中瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍的厚度控制为0.5 μ m，然后再进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍的厚度控制在3 μ m，然后再进行光亮镍电镀，采用公知的光亮镍配方进行电镀，光亮镍的厚度控制在3 μ m，然后再进行微孔镍电镀，采用公知的微孔镍配方进行电镀，微孔镍的厚度控制在0.5 μ m，
[0087]第五步进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层:将第二步处理后的玻璃纤维增强的PBT件挂到PVD镀膜用的挂具上，并直接挂进PVD炉中进行PVD镀耐蚀合金层及颜色层；具体步骤、工艺如下:(I)抽真空，当真空度到达2X 10_2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流1A，偏压180V，占空比40%，氩气流速150SCCM，时间7min，以达到进一步清洗洁净之目的；(2)进行抽真空，当真空度到达6X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用直流电源，电源电流18A，沉积时间36min，偏压120V，占空比35%，氩气流速100SCCM，所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用铬硅合金靶材。(3 )镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空4min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流120A，沉积时间5min，偏压90V，占空比50%，氩气流速50SCCM，氮气气流速150SCCM，乙炔气体流速50SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%。
[0088]在PVD镀耐蚀层和`颜色之层间，根据工艺要求还需PVD镀膜过渡层，工艺为直流溅射铬硅合金，电源电流2A，多弧镀锆，电流为100A，沉积时间3min，偏压100V，占空比38%，氩气流速150SCCM，同样根据耐蚀合金层的镀种不同，还需在PVD等离子体辉光后与PVD镀耐蚀合金层之间镀过渡层，过渡层工艺为；直流溅射镀铬，电流为2k,偏压100V，占空比38%，氩气流速150SCCM，镀膜时间为5min，其目的增强各层之间的结合力及降低各层之间的应力。
[0089]本发明实施例6的产品的按照卫浴行业标准进行测试:
[0090]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h ；
[0091]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h。
[0092]结果表明都能够通过上述两项测试标准。
【权利要求】
1.一种工程塑料表面镀层结构，其特征在于从工程塑料层开始依次为真空镀膜导电金属层、电镀镍层、PVD耐蚀合金层和PVD颜色层；所述真空镀膜导电金属层的厚度为0.5~2μ m,电镀镍层的厚度为7~15 μ m，PVD耐蚀合金层的厚度为0.5~2 μ m，PVD颜色层的厚度为0.1~0.3 μ m。
2.如权利要求1所述一种工程塑料表面镀层结构，其特征在于所述耐蚀合金为锆硅合金、铬硅合金、镍铬合金、钛硅合金中的至少一种。
3.如权利要求1所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)工程塑料真空镀膜PVD预金属化:先将工程塑料进行碳氢真空除油及烘干，然后转挂到PVD炉中进行真空镀导电金属层； 2)工程塑料电镀镍: 方法一:将经步骤I)处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再将工程塑料产品拉丝处理，拉丝处理后的产品进行碳氢真空清洗及烘干；或 方法二:将经步骤I)处理后的工程塑料产品转挂至电镀挂具上进行电镀镍，先进行瓦特镍电镀，然后进行半光亮镍电镀，再进行光亮镍电镀，最后进行微孔镍电镀； 3)将步骤2)处理后的工程塑料产品进行镀PVD耐蚀合金层和PVD颜色层。
4.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述工程塑胶选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，聚碳酸酯，聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金，尼龙，聚苯醚`，`聚对苯二甲酸丁二醇酯，聚苯醚，聚对苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纤维增强的尼龙，玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸丁二醇酯，玻璃纤维增强的聚碳酸酯，矿粉增强的尼龙中的一种。
5.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3~8min，真空烘干时间5~15min，烘干温度为65~120°C。
6.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤I)中，所述真空镀导电金属层，采用磁控溅射的方式先沉积一层钛金属层，然后再溅射沉积一层金属铜层。
7.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤2)方法一中，所述瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍层的厚度为0.5~3μ m，然后进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍层的厚度为4~14.5μπι;所述拉丝处理，可采用自动或者人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为600~1200r/min ;拉丝轮可为尼龙轮、飞翼轮中的至少一种；所述碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3~8min,真空烘干时间5~15min,烘干温度为65~120°C。
8.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤2)方法二中，所述瓦特镍电镀，采用公知的瓦特镍配方进行电镀，瓦特镍层的厚度为0.5~`2 μ m，然后进行半光镍电镀，采用公知的半光镍配方进行电镀，半光镍层的厚度为3~`6 μ m，然后进行光亮镍电镀，采用公知的光亮镍配方进行电镀，光亮镍层的厚度为3~`6.5μπι，然后进行微孔镍电镀，采用公知的微孔镍配方进行电镀，微孔镍层的厚度为0.5~·2 μ m0
9.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述将步骤2)处理后的工程塑料产品进行镀PVD耐蚀合金层和PVD颜色层的具体步骤如下:(I)抽真空，当真空度到达2 X IO-2Pa时进行等离子辉光处理，其工艺为离子源电流0.7~1A，偏压150~200V,占空比20%~50%，氩气流速100~200SCCM,时间5~IOmin,以达到进一步清洗洁净之目的；(2)抽真空，当真空度到达(3~9) X 10_3Pa时，进行PVD溅射合金耐蚀层，所述溅射沉积金属层的工艺条件可为采用中频脉冲或直流电源，电源电流10~50A，沉积时间10~40min，偏压120~180V，占空比20%~50%，氩气流速60~200SCCM,氮气流速O~100SCCM ;所述PVD合金耐蚀层的靶材可采用锆硅合金靶材，铬硅合金靶材、镍铬合金靶材、钛硅合金靶材中的至少一种，或者是锆靶与硅靶同时溅射沉积，或者是铬靶与硅靶同时溅射沉积；或者是镍靶与铬靶同时溅射沉积，或者是钛靶与硅靶同时溅射沉积；(3)镀膜完PVD合金耐蚀层后，继续抽真空3~5min，然后进行镀PVD颜色层，所述镀PVD颜色层其工艺为，多弧电源电流70~120A，沉积时间2~5min，偏压80~100V，占空比40%~80%，氩气流速20~200SCCM，氮气气流速O~200SCCM，乙炔气体流速O~150SCCM，氧气气体流速O~150SCCM，所述PVD颜色层的金属靶材可采用纯锆99.99%、纯钛99.99%,纯铬99.99%中的一种。
10.如权利要求3所述一种工程塑料表面镀层结构的制备方法，其特征在于所述PVD耐蚀合金层和PVD颜色层之间，镀有PVD镀膜过渡层，镀膜时间为I~5min，在PVD等离子体辉光后与PVD镀耐蚀合金层之·间镀过渡层，镀膜时间为I~5min。
【文档编号】B32B15/04GK103818047SQ201410072411
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】余水, 张先超, 黄贤明, 李明仁 申请人:厦门建霖工业有限公司