一种塑料制品的制备方法及一种塑料制品技术

本发明专利技术提供了一种塑料制品的制备方法及塑料制品，该方法包括：1)成型塑料基体；塑料基体中含有化学镀催化剂；化学镀催化剂为式III所示的化合物；2)去掉塑料基体表面选定区域的塑料，相应区域裸露出化学镀催化剂；3)化学镀铜或化学镀镍，继续进行至少一次化学镀和/或电镀，在塑料基体表面形成金属层。本发明专利技术提供的制备方法，工艺简单，对能量要求低，成本低廉；另外，化学镀催化剂分布于塑料基体中，所以化学镀后形成的镀层与塑料基体的结合力非常高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非金属材料表面金属化领域，尤其涉及一种塑料制品的制备方法及一种塑料制品。
技术介绍
在塑料表面形成金属层，作为电磁信号传导的通路，广泛用于汽车、工业、计算机、 通讯等领域。塑料表面选择性地形成金属层是该类塑料制品制造的一个核心环节。塑料表面金属化生产线路有很多方法，现有技术中均采用先在塑料基材表面形成金属核作为化学镀催化活性中心，然后进行化学镀。例如，US2003031803A1公开了采用金属氧化物颗粒如 SiO、TiO2, ZrO2, A1203、CeO2 等涂布在塑料基体表面，然后用紫外激光还原成金属单质，作为化学镀铜的催化剂，接着再进行镀铜工艺。其中紫外激光移动的最大速度是100mm/S，而且对图案的生成没有选择性， 且金属氧化物颗粒涂布于塑料基体表面，因与塑料基体附着力较差，使得最后形成的镀层与塑料基体附着力较差。US7060421公开了一种塑料表面金属化的方法，通过在塑料基体中加入尖晶石结构的金属氧化物，其中金属元素可选自铜、镍、钴、铬、铁等，然后用紫外激光(波长为 M8nm、308nm、355nm、532nm)和红外激光(波长为1064nm和10600nm)进行活化，使金属氧化物分解释放出金属单质，这些金属单质作为后续化学镀的催化剂，从而可进行化学镀。 该方法中采用尖晶石结构的金属氧化物，激光作用下还原出金属单质后诱导化学沉积金属层，工艺复杂、能量要求高且对设备和工艺的要求都比较高。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中存在的塑料表面金属化工艺复杂、能量要求高的技术问题。本专利技术提供了一种塑料制品的制备方法，包括以下步骤1)成型塑料基体；所述塑料基体为含有化学镀催化剂的热塑性或热固性塑料，化学镀催化剂均勻分布于热塑性或热固性塑料中；所述化学镀催化剂为式III所示的化合物；Ti02_。.......................................式 III其中，δ为式I所示的化合物中的氧缺位程度，0. 05^ δ < 0. 8 ； β为式II所示的化合物中的氧缺位程度，0.05 < β ^ 0. 5 ； σ为式III所示的化合物中的氧缺位程度， 0. 05 彡 σ 彡 1. O ；2)去掉塑料基体表面选定区域的塑料，相应区域裸露出化学镀催化剂；3)在步骤幻裸露出的化学镀催化剂表面化学镀铜或化学镀镍，继续进行至少一次化学镀和/或电镀，在塑料基体表面形成金属层。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，本专利技术采用的化合物无需还原生成金属单质，也无需活化，即可直接作为化学镀催化剂，在该化学镀催化剂表面直接进行选择性化学镀，且该化学镀催化剂不会引起塑料降解。本专利技术提供的塑料制品的制备方法中，所述化学镀催化剂均勻分布于塑料基体中，选择性去除塑料基体表面的塑料，无需过高的能量将化学镀催化剂还原成金属单质，仅需去除塑料裸露出化学镀催化剂，即可直接进行化学镀铜或化学镀镍，实现塑料表面选择性金属化，工艺简单，对能量要求低，成本低廉；另外，化学镀催化剂分布于塑料基体中，所以化学镀后形成的镀层与塑料基体中的结合力非常高。具体实施例方式本专利技术提供了一种塑料制品的制备方法，包括以下步骤1)成型塑料基体；所述塑料基体为含有化学镀催化剂的热塑性或热固性塑料，化学镀催化剂均勻分布于热塑性或热固性塑料中；所述化学镀催化剂为式I、II或III所示的化合物；CuFe2O4^5....................................式 ICa0.MCU0.75Ti03_e...........................式 IITi02_。.......................................式 III其中，δ为式I所示的化合物中的氧缺位程度，0. 05彡δ彡0. 8 ； β为式II所示的化合物中的氧缺位程度，0.05 < β ^ 0. 5 ； σ为式III所示的化合物中的氧缺位程度， 0. 05 彡 σ 彡 1. 0 ；2)去掉塑料基体表面选定区域的塑料，相应区域裸露出化学镀催化剂；3)在步骤2、裸露出的化学镀催化剂表面化学镀铜或化学镀镍，继续进行至少一次化学镀和/或电镀，在塑料基体表面形成金属层。本专利技术中，先成型塑料基体。所述塑料基体为含有化学镀催化剂的热塑性或热固性塑料，其中化学镀催化剂均勻分布于热塑性或热固性塑料中。所采用的化学镀催化剂为具有活性氧缺位的金属氧化物多金属复合氧化物；金属氧化物或多金属复合氧化物中具有氧缺位，具有原金属氧化物或多金属复合氧化物所不具备的结构不稳定性和强还原性。以具有活性氧缺位的铁酸铜(CuFe2Ox，χ<4)为例，说明本专利技术的化学镀催化剂的结构不稳定性和强还原性(1)铁酸铜(CuFe2Ox，χ < 4)晶格中存在氧缺位，能有效结合氧到CuFe2Ox晶格中；(2)在铁酸铜(CuFe2Ox, χ < 4)晶体中，不仅Cu+ZCu2+、Fe2V^e3+之间存在电子迁移，CuV^e3+之间也存在电子迁移；电子易发生迁移，极易失去电子表现出强的还原性；(3) Cui^e2O4失氧生成具有活性氧缺位铁酸铜(CuFe2Ox，χ < 4)的过程中，大量阳离子向晶格内聚集，使晶格间隙扩大、晶格扭曲产生变异，增加其化学势能，导致具有活性氧缺位的铁酸铜的结构不稳定，需要捕获02_来填补氧缺位，从而表现出较强的还原性。本专利技术的专利技术人通过大量实验发现，金属氧化物或多金属复合氧化物中氧缺位的程度在一定范围内，即本专利技术中式I、II或III所示的化合物，该类化合物可作为化学镀催化剂，在该类化合物表面能直接进行化学镀，并形成金属镀层。本专利技术中所采用的化学镀催化剂的平均粒径为20ηπι-100μπι，优选为 50nm-10 μ m,更优选为200nm-4 μ m。以塑料基体的质量为基准，化学镀催化剂的含量为 1-40%，优选为1-30%，更优选为2-15%。本专利技术采用的化学镀催化剂中，优选情况下，式I所示的化合物为01狗203.65或 CuFe2O3.2'式 II 所示的化合物为 CE^5Cua75TiO2J 或 CEta25Cua75TiO2^，式 III 所示的化合物为TiO或TiOu。更优选情况下，式I所示的化合物为Ci^e203.65，式II所示的化合物为 C￡t0.MCuQ.75Ti02.84，式 III 所示的化合物为 TiO0本专利技术所采用的化学镀催化剂，可直接采用商购的产品，也可自己制备，其制备方法为本领域技术人员所公知。例如，首先通过共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法、固相烧结法等本领域技术人员公知的技术制备普通分子结构的金属氧化物/多金属复合氧化物，或者直接采用金属氧化物/多金属复合氧化物的商购样品；然后在氮气或惰性气体气氛中进行高温烧结，使氧化物中的活性氧部分缺失，从而产生氧缺位，即可得到所述化学镀催化剂。例如，式I所示的具有活性氧缺位的铁酸铜可采用如下方法制备(1)在氢氧化钾的水溶液中，搅拌状态下，用蠕动泵以lml/min的速度滴入配制好的Cu (NO3) 2和！^ (NO3) 3混合液，快速升温至80°C，继续搅拌Mh ；搅拌过程中在线测量pH值，保持pH为10-11 ；蒸馏水、丙酮洗涤沉淀，过滤后1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫清，周良，苗伟峰，张雄，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：