[发明专利]一种采用全干法在塑料表面双层复合镀膜的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在塑料表面获得金属复合层的方法，特别是涉及一种采用全干法在塑料表面双层复合镀膜的方法。

背景技术

在塑料表面进行传统水(湿法)电镀可获得高防腐、高耐磨、镜面高光且装饰极强之产品，此种塑料金属化(镀Cu/Ni/Cr金属膜)应用广泛，且盛行已久。但水电镀工艺存在以下缺点：(1)耗水耗能大，且产出大量废水。(2)使用有害化学镀液与添加剂。(3)排放有毒废气。(4)耗用金属量大。(5)使用对人体有害的六价铬。显然，这一传统工艺对环境污染及危害颇大，亟需改进。多年来，众多科研者致力于传统水电镀工艺改进，并取得一定的初步成果：干法镀膜工艺已经被开发，其应用已可取代部分塑料电镀产品。如中国专利CN101338409公开一种汽车轮毂盖镀膜方法，依次包括预处理、光固化底涂、离子轰击镀铬、光固化面涂等步骤。该干法镀法不含有毒物质，没有三废问题，无需三废处理，工艺过程简单，对环境无污染。工人劳动条件好，对工人身体健康影响小。不需要使用铜、镍、铬等贵重金属，只使用少量铝，成本大大降低。工艺简单，工序少，生产成本低。用电量约为电镀的1/5～1/7，用水量约为电镀的1/10～1/20。整体生产成本约为电镀的1/2，具有较高的经济效益。并在光固化面涂原料中加入纳米陶瓷粒子，改进了分散和混合工艺，显著提高了表面耐磨性。

中国专利CN1468976公开一种适用金属及非金属的表面处理方法，主要是有鉴于现有的表面处理方法对环境污染严重，且处理后其防腐蚀效果及表面光泽度差，乃研发一种具导电性可供物品定位的固定架，物品定位于固定支架上，先于物品表面上一底膜，再以真空电镀形成金属电镀层，之后，将固定架连同物品直接进行电着披覆，使电镀层表面形成抗腐蚀性高、耐磨、具光泽性的压克力层，藉此可有效改善普通表面处理方法存在的问题。上述干法镀膜也有采用电泳涂装做面漆。然而该干法镀膜技术仍存在以下问题与缺点：

1)所用清洗及除油步骤仍大都使用化学药剂，并排出废水。

2)表面有机涂层直接暴露于外，耐候及耐水性较为差。

3)最外层为有机物，而非金属膜，故硬度较差，缺乏金属质感。

4)需要喷涂底漆与面漆，良品率不高，且VOC排放量高，不环保。

本申请人在中国专利201010585736.1中提供一种夹层复合镀膜技术，但此种干法镀膜仍需要三道镀膜，成本及能耗仍较高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的干法镀膜所存在缺点，提供一种可提升塑料表面处理产品的功能和品质，可降低生产成本，可提高效率，节水环保的采用全干法在塑料表面双层复合镀膜的方法。

本发明包括以下步骤：

1)在塑胶母粒中加入颜料，进行染色处理，再注塑成型塑胶坯件；

在步骤1)中，所述塑胶母粒可选自热塑性塑胶或热固性塑胶等，所述热塑性塑胶可选自ABS、PC/ABS、HIPS、PC、PPO、PP、PBT、PPS、PERT、HDPE、PA6、PA66、ABS/TPU、PMMA、PLA等热塑性塑胶中的一种；所述热固性塑胶可选自BMC等；所述颜料可选自红铜、紫铜、黄铜色、青铜、镍色、不锈钢色等中的一种。

3)将塑胶坯件进行干法清洁与活化；

在步骤2)中，所述干法清洁的具体方法如下：先用干布擦拭塑胶坯件表面，去除油脂及灰尘，然后利用高温火焰处理金属表面的油脂，达到除油除脂的目的，再通过静电除尘，去除吸附在塑胶坯件表面的灰尘及燃烧产生的颗粒；

所述活化的具体方法如下：通过高温火焰处理的外延接触金属表面，使其瞬间达到1000℃的高温，使金属外表面具有大量极性键，易于漆膜形成良好结合力。

所述高温火焰处理，可采用瓦斯作为燃烧气体，处理时间1～60s。

3)将活化后的塑胶坯件，喷涂有机涂层；

在步骤3)中，所述有机涂层的厚度可为5～60μm；所述有机涂层可以无色或有颜色，所述颜色可以是金色、银色、铜色、镍色、黑色、红色、黄色等各类颜色；所述有机涂层可以是紫外光固化交联或热固化交联；所述紫外光固化交联的时间可为10～120s；所述热固化交联的温度可为70～180℃，所述热固化交联的时间可为10～60min。

4)将步骤3)得到的塑料坯件放入物理气相沉积(PVD)炉内镀金属陶瓷复合膜，得最终产品。

在步骤4)中，所述金属陶瓷复合膜的厚度可为0.05～5μm；所述金属可采用铜、镍、铬、铝、不锈钢、锆或钛等单一金属或多种金属合金，或铜、镍、铬、铝、不锈钢、锆或钛等金属的化合物；所述镀金属陶瓷复合膜的方法可为：