一种abs塑料表面涂层及其制备方法
【专利摘要】一种ABS塑料表面涂层及其制备方法，涉及塑料表面处理。ABS塑料表面涂层从ABS塑料层开始依次为，化学镍层，厚度为0.05～0.5μm；冲击镍层，厚度为1～3μm；半光镍层，厚度为3～8μm；有机涂层，厚度为10～20μm。制备方法：ABS塑料的前处理：化学除油→粗化→中和→催化→解胶→镀化学镍层；在化学镍层上进行冲击镍电镀获得冲击镍层后再电镀半光镍层；在半光镍层上进行拉丝处理；拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理；在处理后的ABS塑料电镀件上喷涂有机涂层。由于表面层中没有铜层的存在，降低原来镍层的厚度，节省了金属资源，不仅缩短工艺流程，而且可大幅度降低生产成本。
【专利说明】一种ABS塑料表面涂层及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及塑料表面处理，特别是涉及一种ABS塑料表面涂层及制备方法。
【背景技术】
[0002]目前广泛应用于电镀的塑料有ABS、PC+ABS和PA，应用于卫浴产品的塑料主要有ABS塑料，塑料电镀就是采用一定的加工方法，先在塑料表面获得导电膜，然后用电镀的方法加厚的过程。因此塑料电镀工艺也可以简单地分成两大步，第一步为塑料电镀的前处理:除油一粗化一中和一催化一解胶一化学镍；第二步为塑料电镀:预镀镍一光亮铜一半光亮镍；第三步为拉丝一除油一钝化一喷涂，喷涂的漆根据透光性来分主要有两种:一种是光亮透明漆，另一种为哑光漆。钝化工艺常采用六价铬钝化，该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，由于需要电镀铜，会导致表面处理层的耐蚀性较差，通常解决方法为增加电镀镍的厚度来提升耐蚀性，但相应会提升生产成本，造成镍资源浪费。
[0003]中国专利201220188606公开了一种具有拉丝效果的ABS塑料表面镀层结构，该结构由内到外依次包括ABS塑料表面、化学镍层、碱性镀铜层、拉丝电镀镍层和电镀铬层。
[0004]张华(张华.环境技术期刊，2013年04月)公开了汽车塑料饰件电镀工艺及其性能检测，该文中详细介绍了电镀铜的作用:铜具有良好的延展性、柔韧性、较其它镀层的热膨胀系数更接近于塑料。在塑料零件表面镀上一层厚约15?25 μ m平滑而柔韧的铜层，有利于增加零件与整个镀层的结合力、耐温变能力以及耐腐蚀性，在零件受到外界环境温度变化或冲击时能够起到一个缓冲作用，减小零件受损程度。可见电镀铜是目前塑料电镀工序中不可缺少的部分，其主要功能是增加后续电镀层及塑料之间的结合力和降低镍层的部分应力。
[0005]现有的ABS塑胶电镀中存在以下问题，如需电镀铜，由于需要电镀铜，会导致表面处理层的耐蚀性较差，通常解决方法为增加电镀镍的厚度来提升耐蚀性，但相应会提升生产成本，造成镍资源浪费。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于针对现有ABS塑胶电镀中存在的上述问题，提供可缩短ABS塑料件电镀的生产工艺流程，节省资源的一种ABS塑料表面涂层及制备方法。
[0007]所述ABS塑料表面涂层，其结构从ABS塑料层开始依次为，I)化学镍层，厚度为0.05?0.5 μ m，2)冲击镍层，厚度为I?3 μ m，3)半光镍层，厚度为3?8 μ m，4)有机涂层，厚度为10?20 μ m。
[0008]所述ABS塑料表面涂层的制备方法，包括以下步骤:
[0009]I) ABS塑料的前处理:化学除油一粗化一中和一催化一解胶一镀化学镍层；
[0010]2)在化学镍层上进行冲击镍电镀获得冲击镍层后再电镀半光镍层；
[0011]3)在半光镍层上进行拉丝处理；[0012]4)拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理；
[0013]5)在步骤4)处理后的ABS塑料电镀件上喷涂有机涂层。
[0014]在步骤I)中，所述ABS塑料的前处理按照目前公知的处理方式进行。
[0015]在步骤2)中，所述进行冲击镍电镀，采用公知的冲击镍配方进行电镀；所述电镀半光镍层，采用公知的半光镍配方进行电镀。
[0016]在步骤3)中，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。
[0017]在步骤4)中，所述碳氢真空除油及烘干处理，可将拉丝处理后的ABS塑料电镀件上挂到喷漆挂具上进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3~8min，烘干时间为5~IOmin0
[0018]在步骤5 )中，所述喷涂有机涂层，可将步骤4 )处理后的ABS塑料电镀件直接挂在喷涂挂具上进行喷涂处理，喷涂有机涂层；所述有机涂层可采用紫外光固化(UV)漆、聚氨酯(PU)漆等中的至少一种；喷涂方式为本领域技术人员所公知的方法。
[0019]本发明的优势在于:
[0020]简化现有的电镀镍拉丝喷漆产品的生产工艺流程，打破了 ABS塑料电镀中必须采用电镀铜工序之固有限制。同时，由于表面层中没有铜层的存在，因此可降低原来镍层的厚度(从原来15~20 μ m降至3~6 μ m)，节省了金属资源，不仅缩短工艺流程，而且可大幅度降低生产成本。
【具体实施方式】
[0021]以下实施例将对本发明作进一步的说明。
[0022]实施例1:
[0023]一种ABS塑料表面涂层，其结构从ABS塑料层开始依次为，I)化学镍层，厚度为0.05 μ m，2)冲击镍层，厚度为3 μ m，3)半光镍层，厚度为3 μ m，4)有机涂层，厚度为20 μ m。
[0024]以下给出一种ABS塑料表面涂层的制备方法:
[0025]第一步ABS塑料的前处理:化学除油一粗化一中和一催化一解胶一化学镍；该工艺流程按照行业内常规处理工艺进行，化学镍镀层厚度为0.05 μ m。
[0026]第二步ABS塑料电镀:ABS塑料第一步前处理后进行冲击镍电镀一半光亮镍；进行冲击镍电镀，采用公知的冲击镍配方进行电镀，冲击镍的厚度控制为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3μπι。以满足拉丝厚度要求。
[0027]第三步ABS塑料电镀镍层进行拉丝处理:ABS塑料第二步电镀后进行拉丝处理；可采用自动或者人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为1200r/min ;拉丝轮可为尼龙轮。
[0028]第四步拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理；将产品上挂到PVD镀膜挂具上进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3min，烘干时间5min。
[0029]在第五步中:将第四步处理后的ABS塑料电镀件直接挂进喷涂挂具上进行喷涂处理，喷涂聚氨酯(PU)漆透明有机涂层，喷涂方式为本领域技术人员所公知的自动喷枪进行喷涂，在涂装喷涂线上自动进行，喷涂后，通过链条将ABS塑料喷涂件送入红外线烘炉，进行喷漆膜层流平(60°C \10!1^11)、烘干(601: X60min)。从而获得有机漆层的厚度可为20 μ m0
[0030]按照卫浴行业标准进行以下测试:
[0031 ] A.CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h;
[0032]B.AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h
[0033]C.冷热循环测试 _40°C 至 75°C (ASME A112.18.1-2005/CSA B125.1-05) 8 次循环；
[0034]测试结果都通过。
[0035]实施例2:
[0036]一种ABS塑料表面涂层，其结构从ABS塑料层开始依次为，I)化学镍层，厚度为0.5 μ m，2)冲击镍层，厚度为I μ m，3)半光镍层，厚度为8 μ m，4)有机涂层，厚度为10 μ m。
[0037]以下给出一种ABS塑料表面涂层的制备方法:
[0038]第一步ABS塑料的前处理:化学除油一粗化一中和一催化一解胶一化学镍；该工艺流程按照行业内常规处理工艺进行，化学镍镀层厚度为0.5μπι。
[0039]第二步ABS塑料电镀:ABS塑料第一步前处理后进行冲击镍电镀一半光亮镍；进行冲击镍电镀，采用公知的冲击镍配方进行电镀，冲击镍的厚度控制为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8 μ m。以满足拉丝厚度要求。
[0040]第三步ABS塑料电镀镍层进行拉丝处理:ABS塑料第二步电镀后进行拉丝处理；可采用自动或者人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为600r/min ;拉丝轮可为飞翼轮。
[0041]第四步拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理；将产品上挂到PVD镀膜挂具上进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为8min，烘干时间lOmin。
[0042]在第五步中:将第四步处理后的ABS塑料电镀件直接挂进喷涂挂具上进行喷涂处理，喷涂紫外光固化(UV) 漆哑光有机涂层，喷涂方式为本领域技术人员所公知的自动喷枪进行喷涂，在涂装喷涂线上自动进行，喷涂后，通过链条将ABS塑料喷涂件送入红外线烘炉，进行喷漆膜层流平、烘干(60°C X lOmin)，流平后喷漆膜层在紫外线光固化炉内接受照射固化交联(时间10秒)。从而获得有机漆层的厚度可为10 μ m。
[0043]按照卫浴行业标准进行以下测试:
[0044]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h;
[0045]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h
[0046]C、冷热循环测试-40°C 至 75°C (ASME A112.18.1-2005/CSA B125.1-05) 8 次循环；
[0047]测试结果都通过。
[0048]实施例3:
[0049]一种ABS塑料表面涂层，其结构从ABS塑料层开始依次为，I)化学镍层，厚度为
0.2 μ m，2)冲击镍层，厚度为1.5 μ m，3)半光镍层，厚度为5 μ m，4)有机涂层，厚度为15 μ m。
[0050]以下给出一种ABS塑料表面涂层的制备方法:
[0051]第一步ABS塑料的前处理:化学除油一粗化一中和一催化一解胶一化学镍；该工艺流程按照行业内常规处理工艺进行，化学镍镀层厚度为0.2μπι。
[0052]第二步ABS塑料电镀:ABS塑料第一步前处理后进行冲击镍电镀一半光亮镍；进行冲击镍电镀，采用公知的冲击镍配方进行电镀，冲击镍的厚度控制为1.5μπι，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5 μ m。以满足拉丝厚度要求。
[0053]第三步ABS塑料电镀镍层进行拉丝处理:ABS塑料第二步电镀后进行拉丝处理；可采用自动或者人工拉丝方式进行拉丝，拉丝机的转速为800r/min ;拉丝轮可为尼龙轮。
[0054]第四步拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理；将产品上挂到PVD镀膜挂具上进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为5min，烘干时间问8min。
[0055]在第五步中:将第四步处理后的ABS塑料电镀件直接挂进喷涂挂具上进行喷涂处理，喷涂聚氨酯(PU)漆哑光有机涂层，喷涂方式为本领域技术人员所公知的自动喷枪进行喷涂，在涂装喷涂线上自动进行，喷涂后，通过链条将ABS塑料喷涂件送入红外线烘炉，进行喷漆膜层流平(60°C \10!1^11)、烘干(601: X60min)。从而获得有机漆层的厚度可为15 μ m0
[0056]按照卫浴行业标准进行以下测试:
[0057]A、CASS (防腐蚀测试 ASTM B368-09)-----8h;
[0058]B、AASS (盐雾测试 ASTM G85-9)--------48h
[0059]C、冷热循环测试-40°C 至 75°C (ASME A112.18.1-2005/CSA B125.1-05) 8 次循环；
[0060]测试结果都 通过。
【权利要求】
1.一种ABS塑料表面涂层，其特征在于其结构从ABS塑料层开始依次为，I)化学镍层，厚度为0.05?0.5 μ m，2)冲击镍层，厚度为I?3 μ m，3)半光镍层，厚度为3?8 μ m，4)有机涂层，厚度为10?20 μ m。
2.如权利要求1所述一种ABS塑料表面涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤: DABS塑料的前处理:化学除油一粗化一中和一催化一解胶一镀化学镍层； 2)在化学镍层上进行冲击镍电镀获得冲击镍层后再电镀半光镍层； 3)在半光镍层上进行拉丝处理； 4)拉丝处理后的ABS塑料电镀件进行碳氢真空除油及烘干处理； 5)在步骤4)处理后的ABS塑料电镀件上喷涂有机涂层。
3.如权利要求2所述一种ABS塑料表面涂层的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述拉丝处理，米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 ;拉丝轮为尼龙轮、飞翼轮中的至少一种。
4.如权利要求2所述一种ABS塑料表面涂层的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述碳氢真空除油及烘干处理，是将拉丝处理后的ABS塑料电镀件上挂到喷漆挂具上进行碳氢真空除油及烘干处理，除油时间为3?8min,烘干时间为5?lOmin。
5.如权利要求2所述一种ABS塑料表面涂层的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述喷涂有机涂层，是将步骤4)处理后的ABS塑料电镀件直接挂在喷涂挂具上进行喷涂处理，喷涂有机涂层。
6.如权利要求2所述一种ABS塑料表面涂层的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述有机涂层采用紫外光固化漆、聚氨酯漆中的至少一种。
【文档编号】B32B15/08GK103786386SQ201410072494
【公开日】2014年5月14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, 张恩瑞, 李明仁 申请人:厦门建霖工业有限公司