[发明专利]聚醚醚酮(PEEK)特种工程塑料表面电镀方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种特种工程塑料——聚醚醚酮(PEEK)的电镀技术，电镀后应用于需要轻量化、耐高温、表面导电及需要电磁屏蔽的场合。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有诸多显著优势，耐高温、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐辐照性、绝缘性能稳定、耐水解和易加工等，在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。但因其表面不导电，不能将其用于替代金属零件，达到耐高温(260℃下长期使用)、减轻重量(1.4g/cm³)，进行导电使其具有电磁屏蔽的功能。由于PEEK稳定的化学性能，使用传统的铬酸-硫酸溶液进行化学粗化时，对PEEK塑料表面的腐蚀不均匀，粗化时间和粗化效果都难以把握。粗化不均匀就无法获得均匀的金属镀层，出现金属镀层覆盖不完全或结合力差的现象，无法顺利使其表面连续导电。另外，一般塑料表面镀层多选择镍/铬镀层，表面导电率太大(达到10～50mΩ/cm³)，远达不到0.85mΩ/cm³的航天产品导电率的要求。

发明内容

为了解决普通铬酸-硫酸溶液对PEEK粗化效果差的问题，本发明提供一种技术，改变普通粗化溶液配方，使PEEK塑料经过粗化后，表面形成均匀的微观粗糙凹凸表面，再结合传统的氯化亚锡和氯化钯进行敏化、活化，以使表面均匀地沉积活化金属，最终获得连续导电的金属镀层。同时该发明提出一种镀层结构，使其表面导电率可以达到0.85mΩ/cm³。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明PEEK塑料表面电镀方法包括如下步骤：

脱脂→热水洗→冷水洗→中和→冷水洗→粗化→冷水洗→冷水洗→冷水洗→中和→冷水洗→敏化→冷水洗→纯水洗→活化→冷水洗→纯水洗→活化→化学镀镍→冷水洗→冷水洗→电镀铜→冷水洗→冷水洗→镀镍→冷水洗→热水洗→纯水洗→烘干

首先提供一PEEK注塑件基体，之后对该基体进行前处理。

该前处理包括先对该基体进行脱脂处理，中和清洗后对其表面进行粗化处理，以使该表面具有均匀的微观粗糙凹凸表面，利于后续的金属化。该粗化处理可通过使用含有铬酸、硫酸及氟化物的化学试剂腐蚀基体表面来实现。该粗化溶液含铬酸20～100g/l，含氟化物20～100g/l，硫酸800ml/l。浸置温度为65±5℃，浸置时间为3～15min。粗化后进行中和及清洗处理，以防将铬离子带到下道工序污染溶液，减少溶液寿命，降低敏化效果。

也可以采用等离子清洗的方法处理该基体表面，使其表面粗化。采用等离子清洗的方法代替中脱脂→热水洗→冷水洗→中和→冷水洗→粗化→冷水洗→冷水洗→冷水洗→中和→冷水洗→工序，简化工艺过程，提高表面质量并做到清洁生产。但需投资等离子清洗设备，这样做会增加成本。

粗化后，再采用传统的氯化亚锡和氯化钯的盐酸溶液进行敏化、活化，以使表面均匀地沉积活化金属，再进行化学镀镍，获得均匀的化学镀镍层。化学镀镍层的厚度为2～3微米。

然后在化学镀镍层表面电镀一层铜层，该镀铜层可为氰化镀铜、硫酸盐镀铜或者焦磷酸盐镀铜。镀铜层的厚度需达到18微米以上。

再在镀铜层表面镀一层镍层，该镍层可为瓦特镀镍层或者氨基磺酸镍层，也可为化学镀镍层。可根据外观及耐环境要求确定镀液种类及厚度。若采用化学镀镍，需将镀铜层跟干净的铝丝、铁丝接触引镀或者采用硫酸钯活化清洗后进行再化学镀镍的方式进行。镀镍层厚度5微米以上。

本发明的有益效果是：

该方法可在PEEK表面得到外观均匀的镀层，其工作温度范围为-65℃～+260℃，表面导电率达到或小于0.85mΩ/cm³。

具体实施方式

具体实施例1PEEK塑料表面电镀方法包括如下步骤：

首先提供一PEEK注塑件基体，之后采用常规方法对该基体进行前处理。

该前处理包括先对该基体进行脱脂处理，然后对其表面进行粗化处理，以使该表面具有均匀的微观粗糙凹凸表面，利于后续的金属化。该粗化处理可通过使用含有铬酸、硫酸及氟化物的化学试剂腐蚀基体表面来实现。该粗化溶液含铬酸20～100g/l，含氟化物20～100g/l，硫酸800ml/l。浸置温度为65±5℃，浸置时间为3～15min。粗化后进行中和及清洗处理，以防将铬离子带到下道工序污染溶液，减少溶液寿命，降低敏化效果。