[发明专利]聚碳酸酯工程塑料表面微蚀方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属材料零件的表面电镀技术领域，具体涉及到聚碳酸酯工程塑料零部件表面的微蚀处理方法。

背景技术

目前，塑料金属化的研究日益受到人们的关注，已经广泛的应用在汽车、通讯设备、建材装饰和日常生产生活中。如印刷电路板中的孔金属化镀层，工业领域中的塑料电镀件，以及装饰领域中的金属层等等。塑料经过金属化后可以完成功能性和装饰性两个目的。

塑料是绝缘体，无法在其表面直接电镀形成金属层，所以在塑料电镀前需要在其表面形成一层导电层，然后才能进行电镀，其中化学镀方法是形成导电层的常用方法。化学镀工艺是在不需外加电流的条件下，在具有自催化活性的材料表面通过溶液中化学还原反应进行的金属沉积过程。

由于在基板表面需要镀覆金属，要求金属镀层与基板之间的粘结性必须良好，否则其应用会受到很大限制。由于很多塑料表面与镀层之间的粘结性很差，影响了其应用性。通过对塑料表面进行一定处理，改变塑料的表面的性质会明显提高金属镀层与塑料基板之间的粘结性。因此化学镀之前，为提高金属层和塑料表面间的粘结性，在进行化学镀前要对塑料表面进行一定前处理。

塑料表面前处理主要包括除油、膨润、微蚀、中和四个过程。通过前处理，塑料表面性质会发生显著变化，主要表现在以下两个方面：第一，处理后在塑料镀件表面会形成微观凹凸不平的表面，从而使得镀层在底物表面生成后产生了一种“锁扣效应”，提高了镀层对镀件底物的结合强度；第二，前处理可以在塑料表面形成无数个亲水极性基团，使镀件表面由憎水性变成亲水性，从而增强了镀层对镀件的结合力。

随着塑料电镀的发展，聚碳酸酯表面电镀也得到了广泛应用。聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)是一种无色透明的无定型热塑性材料，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内具有良好的机械性能，在电子电器工业、玻璃装配业、汽车工业、工业机械零件、光盘等领域都得到了广泛的应用。

聚碳酸酯板由于其表面平整，且表面能较低，因此镀覆后的金属镀层与其表面的粘结性很低，极大地影响了其应用性，通过对其表面处理可以很快地解决上述技术问题。目前对聚碳酸酯表面处理大多采用等离子体进行表面改性处理，然而该方法对实验条件和仪器设备要求较高，大大地增加了企业的成本，使其应用受到了限制，不利于工业化生产。因此，在塑料电镀领域，解决聚碳酸酯的表面处理，降低前处理成本是当前电镀技术领域急需解决的一个技术问题。

发明内容

本发明所要解决的问题在于克服上述聚碳酸酯表面处理的缺点，提供一种简单易行、金属镀层与聚碳酸酯板的粘结力强、表面粗化度高的聚碳酸酯工程塑料表面微蚀方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案它是由下述步骤组成：

1、除油

化学除油液浓缩液SYT8010与蒸馏水按体积比1∶1配制成除油液，将聚碳酸酯板浸入除油液中，搅拌，60℃除油5分钟。

上述的化学除油液浓缩液SYT8010由上海新阳半导体材料有限公司提供。

2、膨润

按常规方法配制体积浓度为60％～85％的N，N′-二甲基甲酰胺水溶液为膨润液，将除油后的聚碳酸酯板浸入膨润液中，搅拌，在室温下膨润处理3分钟。

3、微蚀处理

将10～40g的MnO₂加入到质量浓度为78.6％～88.0％的硫酸水溶液1L中，配制成MnO₂/H₂SO₄微蚀液。

膨润后的聚碳酸酯板浸入微蚀液中，搅拌，60～80℃微蚀处理20～40分钟。

4、中和反应

将草酸加入烧杯中，加入蒸馏水至草酸完全溶解，硫酸加入到草酸水溶液中，加蒸馏水，配制成中和溶液，在中和溶液中草酸的摩尔浓度为0.1～0.5mol/L、硫酸的摩尔浓度为1.0～3.0mol/L。

微蚀后的聚碳酸酯板浸入中和液中，搅拌，40～60℃中和反应2～10分钟，化学反应方程式为：

MnO₂+H₂C₂O₄+2H⁺→Mn²⁺+2CO₂+2H₂O

用蒸馏水冲洗中和反应后的聚碳酸酯板2～3遍，除去表面的中和液。