我想知道怎么在塑料上电镀铜

塑胶电镀一般都是三层金属电镀，我讲一个最具代表性的工艺过程：

前处理：除油除蜡（除去胶件表面脏污等）——亲水（活化基体表面，使之更容易粗化）——粗化（腐蚀ABS里面的B组分，使产品表面出现微小凹坑）——中和（中和掉粗化带出来的酸和Cr6+）——钯水（在产品表面粗化后的小坑内承上胶体钯）——解胶（使胶体把水解，得到钯原子附在产品表面小凹坑）——化学镍（利用之前承上的钯催化，在基体表面承上一层薄薄的化学镍），至此，就将一个不导电的塑胶件变成一个导电体，接下来的就是后处理电镀了；

后处理：瓦特镍（或者焦铜）——光铜——半光镍——光镍——封口镍（或者珍珠镍）——光铬——最后烘干出机。至此，塑胶电镀工艺完毕，剩下就是包装检验过程了！希望对你有帮助！

除油一(预处理)一浸蚀一中和一(表面清洗)一添加催化剂一活化一非电解电镀一电镀.各个步骤的作用和原理如下.

(1)除油 由于塑料制品表面常沾有指纹、油污等有机物,以及靠静电作用而附着的灰尘等无机物,这些污垢都应加以去除.常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐两类+其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄膜,对后续浸蚀处理有影响,所以通常使用磷酸盐除油剂.

(2)预浸蚀 由于工程塑料及超工程塑料耐化学药品性能好,一般难以被化学药品浸蚀,因此在浸蚀之前要进行预浸蚀.预浸蚀常使用有机溶剂,利用有机溶剂使塑料表面产生膨润.经过预浸蚀处理可提高浸蚀加工效果.有的塑料较易被化学药品浸蚀,则可省略预浸蚀步骤.

(3)浸蚀 浸蚀是采用强氧化剂或强酸、强碱对塑料进行化学处理,使塑料表面有选择性的溶解,产生凹凸不平的固定点—,结果使电镀产生良好的外观并保证镀层附着性好.如ABS塑料(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物)采用铬酸和硫酸的混合液做浸蚀剂,在强氧化性的铬酸作用下,塑料中的丁二烯氧化形成羰基等极性基并在塑料表面产生固定点.这些固定点是发生电镀的有利位置i又如工程塑料和超工程塑料经预浸蚀处理后,再在铬酸作用下,膨润的表面层就会局部产生氧化的固定点.而有无机物或玻璃纤维做填充剂的工程塑料；在强氧化剂的浸蚀作用下,填充剂溶解脱落而在塑料表面形成固定点.含有酯类结构的塑料在强酸、强碱浸蚀下也会解离而形成活化的固定点.

(4)中和 经浸蚀处理后必须去除塑料表面残留的浸蚀剂,如用盐酸做浸蚀剂,需用氢氧化钠等碱中和.如用铬酸做浸蚀赳,表面上有残留的铬酸,会使后续的非电解电镀产生的镀层无法在塑料表面形成,导致镀层附着下降,外观不好,此时通常使用有还原性的盐酸或有机酸去除之.

(5)表面清理 对工程塑料和超工程塑料需要这一步骤,目的为在后续的添加催化剂处理步骤中提高表面对催化剂(金属钯)的吸附性.[page]

(6)添加催化剂及活化处理 为使非电解电镀得到良好的效果,在塑料表面要吸附催化剂金属钯.具体作法为把塑料浸渍在含有氯化钯和二氯化锡的溶液(催化剂C)中浸渍.再在碱液或酸液中进行活化处理(多采用在硫酸或盐酸溶液中活化处理)以促进金属钯的生成.其反应式为：

HCl

PdCl2+SnCl2Pd+SnCl4

H2SO4

(7)非电解电镀 非电解电镀(又称化学电镀)是不依靠外界电流作用,而依靠化学试剂的氧化还原反应在物体表面沉积一层金属的方法.如化学镀银即是利用甲醛或还原性糖与银氨络合物发生氧化还原反应在金属、玻璃÷塑料等的表面沉积一层银的方法.化学镀镍即是把被镀件浸入硫酸镍、次磷酸二氢钠(NaH2PO2)、柠檬酸(螯合剂)组成的混合溶液中在一定pH值和温度下；溶液中镍离子被次磷酸二氢钠还原为金属并沉积在表面上.在这个反应中钯起催化剂的作用.具体反应为：

Ni2++H2PO-2+H2O—Pd—>Ni+H2PO-3+2H+

同时伴有副反应 H2PO-2+H2O——>H2PO3+H2

H2PO-2+[H]——>H2O+OH-+P

化学镀铜,即把被镀件浸入硫酸铜,酒石酸钾钠(螯合剂)和甲醛组成的混合溶液中,在碱性条件下,溶液中的铜离子被甲醛还原成金属铜而沉积在表面上.其反应式为：

Cu2++2HCHO+20H-——>Cu+H2+2HCOOH

并伴有副反应：2Cu2++HCHO+50H-——>Cu2O+HCOO-+3H2O

Cu2O+2HCHO+20H-——>2Cu+H2+2HCOO-+H2O

为使电镀层获得满意效果,在完成第一次化学镀层之后需继续多次进行化学镀层以提高镀层厚度.或利用化学镀层的导电性用常规电镀方法继续进行电镀处理.塑料湿法电镀工艺基本流程为：

除油一(预处理)一浸蚀一中和一(表面清洗)一添加催化剂一活化一非电解电镀一电镀.各个步骤的作用和原理如下.

(1)除油 由于塑料制品表面常沾有指纹、油污等有机物,以及靠静电作用而附着的灰尘等无机物,这些污垢都应加以去除.常用于除油的碱性试剂有硅酸盐和磷酸盐两类+其中硅酸盐会在表面形成硅酸盐薄膜,对后续浸蚀处理有影响,所以通常使用磷酸盐除油剂.

(2)预浸蚀 由于工程塑料及超工程塑料耐化学药品性能好,一般难以被化学药品浸蚀,因此在浸蚀之前要进行预浸蚀.预浸蚀常使用有机溶剂,利用有机溶剂使塑料表面产生膨润.经过预浸蚀处理可提高浸蚀加工效果.有的塑料较易被化学药品浸蚀,则可省略预浸蚀步骤.

(3)浸蚀 浸蚀是采用强氧化剂或强酸、强碱对塑料进行化学处理,使塑料表面有选择性的溶解,产生凹凸不平的固定点—,结果使电镀产生良好的外观并保证镀层附着性好.如ABS塑料(苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物)采用铬酸和硫酸的混合液做浸蚀剂,在强氧化性的铬酸作用下,塑料中的丁二烯氧化形成羰基等极性基并在塑料表面产生固定点

一般所说的电镀，是指在基体金属(如铁、铜等)上面镀上一层薄薄的金属(如铬、镍等)，目的是为了增强各种金属物品的防腐性能、耐磨性能，同时使它们更美观。

随着科学技术的飞跃发展，电镀的应用也越来越广，人们对于电镀的要求就不局限于在金属物品上镀金属，而考虑到也要在非金属物品上镀金属了。特别是塑料的广泛应用，过去的不少金属物品，现在大量地用塑料来代替，许多机械制造用塑料来做各种部件、零件，甚至原子能工业、火箭导弹、宇宙飞船也广泛应用塑料。还有各种精密仪器仪表的部件、零件以及飞机的外壳等等，都要采用塑料制品，这样做可以大量地节约有色金属，缩短加工工时，减轻产品的重量，又可以提高产品质量。但是要做到在塑料制品上面镀上金属，并不是一件容易的事情，因为塑料与金属材料不同，塑料不是导体，不像金属材料那样可以直接电镀。怎么办呢?科学家、工程师们经过研究实验，首先把塑料制品进行“粗化”，就是说把塑料制品的表面弄得粗糙些，使它能够吸附一层易氧化的物质，再经过氧化还原反应，使塑料品的表面有一层贵金属膜，再通过“沉铜”，使塑料品的表面沉积出金属铜。这样一来，塑料的表面因为有了一层金属，可以作为导体，于是就可以像金属物品一样来进行电镀了，同样可以镀上铜、镍、铬，使塑料品披上一层光亮的金属“衣服”。

涂复聚合物涂料

在需要电镀的塑料表面涂复含有化学镀用的催化剂的聚合物涂料,然而干燥形成含有催化剂的聚合物涂膜。

含有化学镀的催化剂的聚合物涂料,其催化剂为钯、金、银、钴、镍、铁、铜等金属酚盐或金属氧化物微粒等。涂料为丙烯酸、聚氨基甲酸乙酯和环氧类等,这些涂料与塑料表面可以牢固地粘结。涂复方法有喷涂、刷涂和浸涂等,其中以喷涂为佳。涂膜厚度为1～25μm。形成涂膜的干燥温度为5～80℃。

活化

涂复在塑料表面的聚合物涂膜必须进行活化处理,才能使涂膜中的催化剂具有催化性能。例如,在塑料表面上涂复含有PdSO4等金属盐的聚合物涂料,干燥以后采用NaH2PO2溶液进行还原处理,才能具有化学镀的催化作用,又如在塑料表面上涂复含有钯和钛的复合金属氧化物的聚合物涂料,干燥以后可以用H2SO4等进行催速处理。

喷镀

经活化处理后的涂膜表面上同时分别从各自的喷嘴中喷射出含有金属离子的金属盐溶液和含有还原该金属离子的还原剂溶液,形成电镀用的导电性金属层。适宜的金属离子有Ni2+、Cu2+、Ag+等。金属盐溶液喷射涂复时,分别喷出的溶液在聚合物涂膜面附近相遇,并以混合状态附着于聚合物涂膜表面上,或者金属盐溶液和还原剂溶液以上下积层状态喷射在涂复的聚合物表面上。含有金属离子的金属盐溶液与还原剂溶液的组合方式可举例如下:

(1)以氨性AgNO3为金属盐溶液时,还原剂为乙二醛,添加含HNO3的葡萄糖和硫酸肼等溶液。

(2)金属盐溶液以KNaC4H4O6为络合剂的碱性铜溶液时,还原剂为乙二醛和硫酸肼等溶液。

(3)金属盐溶液为NH4Cl和NiCl2溶液时,还原剂为硼氢化钠(NaBH4)和NaH2PO2溶液。

含有非导电性催化剂的聚合物涂膜面上喷射了金属盐溶液和还原剂溶液以后,立即发生还原金属盐的化学镀反应,形成了电镀用的导电性金属层的基底。

电镀

在化学镀形成的导电性金属层上施镀,形成满足实用要求的电镀层。

应用

例1 采用120mm×130mm×1mm的ABS板,按照下列工艺程序进行处理。

(1)形成聚合物涂膜

在ABS板的一面上喷涂含钯的聚合物涂料,65℃,干燥90min。

(2)化学镀铜

以Cu2+盐溶液∶还原剂溶液=1∶1的比例,在30kPa喷射压力下,同时分别从各自的喷嘴中喷射Cu2+盐溶液和还原剂溶液到ABS板的聚合物涂膜表面上,开始迅速呈现黑褐色,紧接着呈现光亮的金属铜光泽,形成了导电性化学镀铜层。

(3)电镀

金属盐溶液和还原剂溶液喷射时产生的废液中含有KNaC4H4O6,添加0.1g/LFeCl3,接着采用Ca(OH)2和NaOH的混合液,调至pH值11.5以上,生成凝聚沉淀,这时废液中的Cu2+浓度仅为1mg/L以下。

例2 在100mL聚氨基甲酸乙酯水分散体(固体成份质量分数30%)中添加10mgPdCl2,制成分散的聚合物涂料,喷涂到ABS板上,40℃,干燥1h,形成约为5μm厚度的聚合物涂膜。接着浸渍于1g/L的NaBH4溶液中,还原析出金属钯。然后按照例1的工艺,喷射金属盐溶液和还原剂溶液,在ABS板的聚合物涂膜表面形成导电性化学镀铜层,再进行电镀铜。

例3 采用120mm×130mm×1mm的ABS板,按照下列工艺程序进行处理。

(1)形成聚合物涂膜

在ABS板的单面上喷涂上述聚合物涂料,在65℃干燥90min,形成5μm厚度的聚合物涂膜。

(2)催化

在聚合物涂膜上喷淋由1g/LSnO和4g/LNaOH混合搅拌配制而成的透明水溶液,以便在聚合物涂膜表面吸附催化剂,然后充分喷淋水洗。

(3)化学镀银

用AgNO3和氨水配制成银氨溶液。还原剂溶液采用100mL质量分数为40%乙二醛溶液。

然后按例1的工艺,喷射金属盐溶液和还原剂溶液,在ABS板的聚合物涂膜表面形成导电性银层。

(4)电镀

同例1,电镀光亮酸铜。

银氨溶液和还原剂溶液喷射时产生的废液中添加过量NaCl,残存的Ag+以AgCl沉淀,然后把沉淀脱水干燥而回收。

例4 采用120mm×150mm×1mmABS板,按照下列工艺程序进行处理。

(1)形成聚合物涂膜

在ABS板的两面上喷涂含有Ag2O和SiO2的聚合物涂料,65℃干燥90min,形成5μm厚度的聚合物涂膜。

(2)催化

在聚合物涂膜上喷淋,以便在聚合物涂膜上吸附钯催化剂。

(3)化学镀镍

然后按例1的工艺,喷射金属盐溶液和还原剂溶液,在ABS板的聚合物涂膜表面形成导电性镍层。

(4)电镀镍

上述Ni2+溶液和还原剂溶液喷射时产生的废液中添加铁盐,使溶液pH值为10以上,通过凝聚沉淀可以使废液中Ni2+浓度降低到0.5mg/L以下。

按照ASTMD 3359标准规定的横切胶带试验方法进行镀层剥离试验。结果表明,从例1～例4中获得的镀铜层和镀镍层的附着性优良,都没有发生镀层剥离现象。

结论

上述工艺的特点:

(1)无须采用传统的化学镀铜工艺,减少污染,保护环境。而且,可以简便、经济、稳定地形成附着性优良的电镀层。

(2)金属盐溶液和还原剂溶液直到喷射时都是分别单独保存的,溶液稳定性高,还原析出速度快,比传统化学镀的作业时间大大缩短。

(3)无须使用金属离子的稳定剂,金属盐溶液和还原剂溶液喷射时产生的废液容易处理。

(4)由于喷涂的聚合物涂料中不含增加粘度的金属或者石墨等导电性填料,因而不会产生镀层的不均匀问题,镀层均镀性优良。

(5)预定电镀表面的凸起或凹陷等形状复杂部位的聚合物涂膜厚度仅为5μm左右,因而有利于提高复杂部位的尺寸精度。特别适用于电子设备等塑料机壳的表面电镀,具有优良的EMI屏蔽特性和带电防止特性。

电镀级的ABS是最常用的电镀塑料。ABS/PC混合料、PA、PPO、LCP也是可以镀的塑料。对于难镀的塑料经过合适的粗化处理，也是可以电镀的。HIPS不可以电镀。

塑料电镀的工艺分为表面粗化处理、化学镀（塑料的导电处理）和电镀三个工序。

另外，塑料的导电处理还可以采用导电真空镀膜处理，作为EMC的防护层有良好的效果，几乎所有塑料均可以做导电真空镀膜。聚四氟乙烯例外。

非结晶的塑料可变性大，分子结构无规则，易于表面涂覆，这样可以做出很多不同的产品；创新也是一样，越是无约束，约容易创新，“统一思想”创新就没有了，就只有单调的产品了。

原理：

电镀需要一个向电镀槽供电的低压大电流电源以及由电镀液、待镀零件(阴极)和阳极构成的电解装置。其中电镀液成分视镀层不同而不同，但均含有提供金属离子的主盐，能络合主盐中金属离子形成络合物的络合剂，用于稳定溶液酸碱度的缓冲剂，阳极活化剂和特殊添加物(如光亮剂、晶粒细化剂、整平剂、润湿剂、应力消除剂和抑雾剂等)。电镀过程是镀液中的金属离子在外电场的作用下，经电极反应还原成金属原子，并在阴极上进行金属沉积的过程。因此，这是一个包括液相传质、电化学反应和电结晶等步骤的金属电沉积过程。

塑胶的定义：主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成，成品为固体，在制造过程中是熔融状的液体，因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化，而形成各种形状，此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。

塑料（英语：Plastic）：是指以高分子量的合成树脂为主要组分，加入适当添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等，经加工成型的塑性（柔韧性）材料，或固化交联形成的刚性材料。