[发明专利]一种聚四氟乙烯材料表面无钯化学镀铜方法

说明书

技术领域

本发明属于非金属材料表面改性和金属化领域，特别涉及一种聚四氟乙烯材料表面无钯化学镀铜方法。

背景技术

聚四氟乙烯(PTFE)材料因具有优异的电绝缘性、高热稳定性和化学稳定性，是电子元器件的理想绝缘基材。通过表面化学镀铜制备成的挠性PTFE覆铜板介电常数低、介质损耗因子小，是理想的高频微波介电材料。但由于PTFE分子结构完全对称，PTFE材料的表面能极低，表现出突出的不粘性和疏水性等特点，使得PTFE材料在覆铜板方面的应用受限。因此，对PTFE材料进行表面改性以提高其表面能，利于金属离子的沉积，从而促进化学镀铜的进行，在制备高性能挠性覆铜板方面具有十分重要的实际意义。

中国专利申请CN103540980A公开了一种PTFE材料表面镀铜方法，首先通过机械粗化和化学粗化的方法来提高PTFE材料表面能，再通过传统化学镀铜的方法，即将PTFE材料浸入含亚锡离子和钯离子溶液中，通过亚锡离子来还原钯离子，在PTFE材料表面生成具有催化活性的金属钯；随后将含金属钯的PTFE材料浸入镀液中进行化学镀，制备出表面镀有铜层的PTFE材料。但通过该法制得的PTFE改性材料所吸附的亚锡离子难以清除，会影响材料表面金属镀层的生长，同时金属钯具有成本昂贵和不利于环保等缺点。

中国专利申请CN101974741A公开了一种在PTFE薄膜表面化学镀的方法，其先将PTFE薄膜经钴60伽马射线预辐照接枝丙烯酸，随后吸附多胺化合物，再吸附金属离子，最后放入镀液中进行化学镀，得到表面镀有金属层的PTFE薄膜。该发明实现了PTFE薄膜表面无钯和锡化学镀铜，但使用钴60伽马射线对PTFE薄膜进行辐照处理会引起PTFE分子链降解，导致PTFE薄膜基体性能下降。

中国专利申请CN102121101A公开了一种在聚酯膜上进行无钯化学镀铜的方法，其通过紫外光辐照诱导二苯甲酮活化聚酯膜，随后在聚酯膜上接枝丙烯酸，再将接枝丙烯酸的聚酯膜经氨水浸泡后吸附银离子，最后进行无钯和锡化学镀铜；但紫外光辐照活化处理方法的均匀性欠佳，且每次只能对材料的单面进行处理。

发明内容

本发明所要解决的是现有聚四氟乙烯材料表面化学镀铜方法成本较高、环境污染大、材料表面性质不稳定、处理效率较低等缺陷，提供一种低温等离子体接枝改性的聚四氟乙烯材料表面无钯化学镀铜方法。

本发明通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种聚四氟乙烯材料表面无钯化学镀铜方法，其包括如下步骤：

(1)清洗：将聚四氟乙烯材料浸入有机溶剂中超声清洗，然后用去离子水二次超声清洗，取出烘干备用；

(2)表面辉光放电处理：将步骤(1)处理得到的聚四氟乙烯材料置于低温等离子体处理设备的腔体中，真空处理后开启射频功率源对聚四氟乙烯材料进行辉光放电处理；

(3)接枝丙烯酸：将步骤(2)处理得到的聚四氟乙烯材料浸入体积浓度为15-60％的丙烯酸水溶液中，在无氧条件下进行丙烯酸接枝聚合反应；反应后的聚四氟乙烯材料用去离子水超声清洗，烘干备用；

(4)吸附银离子：将步骤(3)处理得到的聚四氟乙烯材料浸入硝酸银水溶液中静置；

(5)配制镀液：将硫酸铜、乙二胺四乙酸二钠、酒石酸钾钠、二水合亚铁氰化钾、2，2'-联吡啶和质量分数为37％甲醛水溶液加入去离子水中，混合溶解后用氢氧化钠调节pH值为11-13，得镀液；

(6)镀铜：将步骤(4)处理得到的聚四氟乙烯材料浸入步骤(5)配制的镀液中，进行化学镀铜反应，即得。

步骤(1)中，所述聚四氟乙烯材料为本领域常规使用的聚四氟乙烯材料，一般为聚四氟乙烯薄膜和聚四氟乙烯片材。

步骤(1)中，所述有机溶剂为本领域常规使用的有机溶剂，较佳地为无水甲醇、无水乙醇或丙酮中一种。

步骤(1)中，所述超声清洗为本领域常规操作，一般在超声清洗机中进行，所述超声清洗的时间较佳地为10-30min。

步骤(1)中，所述二次超声清洗的时间较佳地为10-20min。

步骤(1)中，所述烘干为本领域常规操作，一般在烘箱中进行。

步骤(2)中，所述低温等离子体处理设备为本领域常规使用的低温等离子体处理设备。

步骤(2)中，所述真空处理的步骤较佳地包括：

①抽真空至低温等离子体处理设备的腔体的内部压强为2-8Pa；

②通入氩气并控制所述内部压强至40-80Pa；

③重复2遍步骤①-②；