一种塑料电镀制品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种塑料电镀制品及其制备方法，该制备方法包括有：在塑料注射机上通入超临界流体，并通过有序定量控制超临界流体的注入，制备表层微孔发泡实心芯层的塑料制品；塑料制品通过电镀工艺进行电镀，形成具有倒扣结构的金属镀层，从而获得镀层与塑料结合力强的具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品。本发明专利技术利用塑料制品表层的大量微孔，缩短和优化传统塑料电镀工艺中的粗化和还原等重要电镀过程，具有电镀时间短、电镀能耗与污染少、综合电镀成本低等特点。同时由于注射成型塑料制品时表层发泡，从而改善了制品的缩水和翘曲变形等问题，并可节约塑料粒子原材料，减轻制品重量，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电镀
，尤其是。
技术介绍
高分子材料由于具有密度小、重量轻、比强度高、绝缘性能好、介电损耗低、化学稳定性好、耐磨、隔音减震等优点，在国防、航空航天、建材、家电、医疗、自动化设备、汽车等诸多领域得到了越来越广泛的应用。塑料电镀是指在塑料制件上电沉积金属镀层的工艺。与金属制件相比，塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感，而且能减轻制品重量，在有效改善塑料外观及装饰性的同时，也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能，提高了其表面机械强度，越来越受到用户的青睐。目前塑料电镀通常包括超声波除蜡、除油、粗化、还原、催化、解胶、化学镍、预镀镍、镀铜、镀镍、镀铬等工艺过程。其中最重要的前期粗化工艺主要是完全通过化学方法在塑料制品表面形成大量微小凹坑，粗化时粗化液使用量大，粗化效率低，大型塑料制品一次电镀大约耗时4 5小时，能耗非常大，同时电镀过程中伴随着一系列的化学反应，会产生大量重金属废水、固体废弃物、酸性气体，严重污染环境，危害人体健康。另一方面，对于一些用于手机、笔记本电脑、汽车等领域的塑料电镀制品，其在注塑成型过程中常常存在缩水、翘曲等问题，且产品体积越大缩水、翘曲等问题越严重，而传统注塑成型技术与工艺难以很好地解决这些问题。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术有必要提供，其能够克服现有技术的缺陷，改善注塑产品的缩水、翘曲变形，并节省电镀成本，降低电镀能耗与污染，提高电镀制品质量。本专利技术的目的是这样实现的: 一种塑料电镀制品制备方法，其包括有: (1)塑料粒子通过料斗进入注塑机料筒； (2)注塑机利用螺杆转动和料筒加热塑化塑料粒子，同时向注塑机料筒通入超临界流体，形成聚合物熔体/超临界流体均相体系；超临界流体达到设定量后停止供应，螺杆继续塑化，得到未吸收超临界流体的聚合物熔体； (3)螺杆前移注射，聚合物熔体/超临界流体均相体系率先注入模具，形成产品的表层微孔发泡层，继续注入模具的未吸收超临界流体的聚合物熔体形成产品芯层，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品； (4 )将表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品通过电镀工艺进行电镀，最终制得具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品。优选的是，在步骤(I)中，所述塑料粒子为电镀级热塑性或热固性材料，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、聚苯乙烯、玻璃纤维增强酚醛树脂材料以及高分子复合材料或高分子合金等。优选的是，在步骤(2)中，超临界流体为CO2或队；有序定量控制超临界流体注入流量、压力和时间，在注塑机螺杆计量室最前端形成聚合物熔体/超临界流体均相体系，其后为未吸收超临界流体的聚合物熔体。优选的是，在步骤(3)中，注塑机螺杆快速前移使聚合物熔体/超临界流体均相体系率先进入模具，而当注塑机的螺杆继续前移时，未吸收超临界流体的聚合物熔体后进入模具。优选的是，在步骤(4)中，塑料制品微孔发泡层经过粗化处理后会形成倒扣状的凹坑，电镀后形成具有倒扣结构的金属镀层。本专利技术还提供一种如以上任意一项所述的塑料电镀制备方法制得的塑料电镀制品，其包括有:由内至外分布的实心芯层、微孔发泡层及金属镀层。优选的是，所述微孔发泡层的厚度为100-200 iim。优选的是，所述微孔发泡层包含有多个微孔，所述微孔的直径为I 一 10 Pm。优选的是，所述金属镀层的厚度为30 - 50 Um0首先，塑料粒子从料斗进入注塑机料筒，在螺杆的剪切和料筒加热的作用下逐渐被塑化成聚合物熔体，同时向注塑机料筒中通入超临界流体，超临界流体的注入量、注入速度、时间和压力等根据塑料粒子种类、制品大小以及制品表面微孔尺寸和密度设定。聚合物熔体与超临界流体在注塑机螺杆的剪切作用下被混合均匀，并在螺杆前端形成聚合物熔体/超临界流体均相体系；超临界流体注入一定量后停止注入，此时螺杆继续旋转并后退进行塑化储料动作，当储料量达到设定之后螺杆停止转动。随后执行注射动作，此时率先注入成型模具的聚合物熔体/超临界流体均相体系，在快速泄压条件下形成产品的表层微孔发泡层，后续注入模具的未吸收超临界流体的聚合物熔体形成产品芯层，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品。由于此时产品表面已经形成大量微孔，可大大简化传统电镀工艺中粗化和还原两个过程。随后通过超声波除蜡、除油、粗化、还原、催化、解胶、化学镍、预镀镍、镀铜、镀镍和镀铬等工艺进行电镀，获得电镀制品。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果:(I)本专利技术能有效改善或解决制品缩水、翘曲等问题，且节省原材料，降低成本。现有塑料电镀制品注射成型制备技术与工艺，是先用注射机成型获得实心结构的塑料制品，然后经电镀工艺过程对其进行电镀，最终得到塑料电镀制品。塑料制品在整个成型制备过程中经常存在难以解决的缩水、翘曲等问题。本专利技术则是在塑料注射机上通过有序定量控制通入超临界流体，成型获得微孔发泡层和实心芯层二层结构的塑料制品，其表层发泡成型工艺以及大量微孔的存在不仅能有效改善或解决上述缩水、翘曲等问题，而且能节省原材料，降低成本。(2)本专利技术能减少粗化和还原过程中药液用量，缩短电镀时间，降低电镀能耗、污染以及综合电镀成本。现有塑料电镀制品注射成型制备技术中的电镀工艺，是对实心结构的塑料制品进行电镀，在电镀工艺的粗化阶段主要是通过化学方法在制品表面获得大量的凹坑，以提高镀层与塑料的结合力。本专利技术所获得的具有微孔发泡层和实心芯层二层结构的塑料制品，则由于塑料制品微孔发泡层中已存在大量微孔，可大大减少电镀粗化时间，因而能减少粗化过程和后续还原过程中药液的用量，缩短电镀时间，降低电镀能耗、污染以及综合电镀成本。(3)本专利技术的制备方法能获得具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的塑料电镀制品，在结构性能方面更优越。本专利技术所获得的具有微孔发泡层和实心芯层二层结构的塑料制品，表层经过粗化以及后续电镀工艺阶段时，可形成具有倒扣结构的金属镀层，从而获得镀层与塑料附着力强的具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的高性能塑料电镀制品。附图说明图1为本专利技术塑料电镀制品制备方法的注射成型原理示意 图2为采用本专利技术塑料电镀制品制备方法制备的注塑制品横截面结构示意 图3为图2的局部放大 图4为采用本专利技术塑料电镀制品制备方法制备的塑料电镀制品横截面结构示意 图5为图4的局部放大图。具体实施例方式一种塑料电镀制品制备方法，其包括有: (1)塑料粒子通过料斗进入注塑机料筒； (2)注塑机利用螺杆转动和料筒加热塑化塑料粒子，同时向注塑机料筒通入超临界流体，形成聚合物熔体/超临界流体均相体系；超临界流体达到设定量后停止供应，螺杆继续塑化，得到未吸收超临界流体的聚合物熔体； (3)螺杆前移，聚合物熔体/超临界流体均相体系率先注入模具，形成产品的表层微孔发泡层，后续注入模具的未吸收超临界流体的聚合物熔体形成产品芯层，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品； (4 )将表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品通过电镀工艺进行电镀，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料电镀制品。首先，塑料粒子从料斗进入注塑机料筒，在螺杆的剪切和料筒加热的作用下逐渐被塑化成聚合物熔体，同时向注塑机料筒中通入超临界流体，超临界流体的注入流量、时间和压力根据制品体积大小以及制品表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料电镀制品制备方法，其特征在于，其包括有：（1）塑料粒子通过料斗进入注塑机料筒；（2）注塑机利用螺杆转动和料筒加热塑化塑料粒子，同时向注塑机料筒通入超临界流体，形成聚合物熔体/超临界流体均相体系；超临界流体达到设定量后停止供应，螺杆继续塑化，得到未吸收超临界流体的聚合物熔体；（3）螺杆前移，聚合物熔体/超临界流体均相体系率先注入模具，形成产品的表层微孔发泡层，继续注入模具的未吸收超临界流体的聚合物熔体形成产品芯层，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品；（4）将表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品通过电镀工艺进行电镀，最终制得具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的塑料电镀制品。

【技术特征摘要】
1.一种塑料电镀制品制备方法，其特征在于，其包括有: (1)塑料粒子通过料斗进入注塑机料筒； (2)注塑机利用螺杆转动和料筒加热塑化塑料粒子，同时向注塑机料筒通入超临界流体，形成聚合物熔体/超临界流体均相体系；超临界流体达到设定量后停止供应，螺杆继续塑化，得到未吸收超临界流体的聚合物熔体； (3)螺杆前移，聚合物熔体/超临界流体均相体系率先注入模具，形成产品的表层微孔发泡层，继续注入模具的未吸收超临界流体的聚合物熔体形成产品芯层，最终制得表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品； (4 )将表层微孔发泡，实心芯层的塑料制品通过电镀工艺进行电镀，最终制得具有金属镀层、微孔发泡层和实心芯层三层结构的塑料电镀制品。2.根据权利要求1所述的塑料电镀制品制备方法，其特征在于，在步骤(I)中，所述塑料粒子为电镀级热塑性或热固性材料，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、聚苯乙烯、玻璃纤维增强酚醛树脂材料以及高分子复合材料或高分子合金等。3.根据权利要求1所述的塑料电镀制品制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，超临界流体为CO2或N...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂萍，彭响方，文劲松，王彬彬，彭松，凌华春，
申请(专利权)人：四维尔丸井广州汽车零部件有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：