一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺制造技术

本发明专利技术属于特种材料表面改性和电镀技术领域，具体涉及一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺。包括如下步骤：去应力、除油、前处理、蚀刻、调整活化、解胶化学镀。本发明专利技术解决了现有技术中结合强度较低和产品合格率较低的问题，通过本发明专利技术的化学镀前预处理工艺之后的金属镀层结合强度高、不易脱落、产品合格率高且适应于工业上的应用。

Pretreatment of polyether ether ketone composite surface before electroless plating

The invention belongs to the technical field of surface modification and electroplating of special materials, in particular to a pretreatment process before electroless plating on the surface of polyether ether ketone composite materials. It includes the following steps: stress removal, degreasing, pretreatment, etching, adjustment and activation, and electroless plating. The invention solves the problems of low bonding strength and low product qualification rate in the prior art. The metal coating after the pretreatment process before electroless plating has high bonding strength, is not easy to fall off, and has high product qualification rate and is suitable for industrial application.

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺
本专利技术属于特种材料表面改性和电镀
，具体涉及一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺。
技术介绍
塑料是日常生活中常见的用品。现在市场是常见一些塑料表面有装饰性的金属层，光亮而又光滑。这些塑料的表面金属化一般是通过物理气相沉积技术或化学沉积技术加工而成的。然而，物理气相沉积技术难以对于异性制件进行表面进行金属化。电镀主要针对导电体而言进行电镀，消耗更多的能源。化学镀工艺简单，生产流程便利，不过需要对塑料高分子之间进行前预处理，使其表面活化。例如：ABS塑料的化学镀前预处理一般工艺是清除应力→表面除油→清洗→粗化→回收→清洗→还原→清洗→(敏化)→清洗→预浸→胶体钯活化→回收→清洗→解胶→清洗→化学镀。聚醚醚酮树脂是一种高结晶性的芳族线性热塑性特种树脂。它兼具有芳香族热固性树脂的耐热性、化学稳定性及热塑性树脂的易加工等特性，综合性能优良，通常采用注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型等方法加工成型。为了满足制造高精度、耐热、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳和抗冲击零部件的要求，对聚醚醚酮树脂进行共混、填充、纤维复合等增强改性处理，以得到性能更加优异的聚醚醚酮树脂复合材料。聚醚醚酮是由二氟二苯甲酮与芳香族二元酚高温缩聚而成的一类特种工程塑料，也可由芳香族二卤代物与4,4'-二羟基二苯甲酮缩聚成为普遍具有高热氧稳定性。高力学性能，属特种工程塑料。聚醚醚酮能与玻璃纤维或碳纤维制成增强材料或复合材料，可应用于耐高温结构材料、耐磨材料和电绝缘材料等工业、石油石化和航空航天等领域。然而，随着科技的发展，聚醚醚酮表面金属化有助于材料的功能化，满足导电性、耐腐蚀性和装饰性等功能。国家专利技术专利申请号201410814151.0公开了一种聚醚醚酮和聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的无钯化学镀方法。该专利技术前处理工艺主要是采用浓硫酸作为溶胀剂进行表面溶胀处理，然后在溶胀的表面吸附还原剂，然后进行化学镀，使聚醚醚酮或聚醚醚酮/碳纳米管复合材料表面沉积一层金属镀层，镀层结合力较好。在现有技术中，聚醚醚酮复合材料表面化学镀金属存在结合强度较低、产品合格率较低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，解决了现有技术中结合强度较低和产品合格率较低的问题，通过本专利技术的化学镀前预处理工艺之后的金属镀层结合强度高、不易脱落、产品合格率高且适应于工业上的应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，包括如下步骤：步骤一、去应力：将已经制作完成的聚醚醚酮复合材料制件采用乙醇洗涤表面至少2次后，放入温度为40～80℃的烘箱中干燥2～10h，干燥完成后得到聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤二、除油：将步骤一中聚醚醚酮复合材料制件放入温度为50～80℃除蜡水中超声清洗5～30min，得到除油的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤三、前处理：将步骤二中除油的聚醚醚酮复合材料制件水洗至少2次，再放入温度为20～30℃的前处理溶液中浸泡至少5min，取出水洗至少2次后干燥，得到前处理的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤四、蚀刻：将步骤三中前处理的聚醚醚酮复合材料制件放入蚀刻液中蚀刻5～30min，得到蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤五、调整活化：将步骤四中蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为30～50℃的调整液中处理10～30min，再将聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20～30℃的胶体钯中活化至少5min，得到活化的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤六、解胶化学镀：将步骤五中活化的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20～45℃的强碱水溶液中解胶2～5min，再漂洗1～5min，最后在聚醚醚酮复合材料制件的表面上化学镀金属使其表面金属化。经过本专利技术聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺处理后的聚醚醚酮复合材料制件，再进行化学镀表面金属化后，金属层与聚醚醚酮复合材料制件的结合强度增大，改善金属层与聚醚醚酮复合材料制件的结合力，提高了产品的合格率，且适用于异性制件的表面金属化。聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺的流程简单、成本低、效率高，工艺稳定，施工方便，适用于工业应用，具有广阔的工业应用价值；前处理采用的试剂成本低、效果好。聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺先进行去应力、除油、前处理、蚀刻、调整活化以及解胶化学镀，通过去应力、除油、前处理、蚀刻后的聚醚醚酮复合材料制件更易活化且与金属层的结合力增强，化学镀形成的金属层更为牢固。进一步地，所述步骤二中除蜡水由如下重量份的组分组成：椰子油二乙醇酰胺20～30份，烷基苯磺酸钠5～8份，烷基醇酰胺磷酸酯10～15份，仲烷基磺酸钠3～5份，阴离子表面活性剂3～5份，水20～30份。除蜡水的制备方法为：将椰子油二乙醇酰胺、烷基苯磺酸钠、烷基醇酰胺磷酸酯、仲烷基磺酸钠和阴离子表面活性剂按照重量份配比依次加入水中，常温下搅拌混合至少30min，即得。进一步地，所述步骤三中前处理溶液有如下重量份的组分组成：碳酸钠5～8份，磷酸二氢钠5～8份，焦磷酸钠3～5份，硫酸铜2～3份，硫酸镍1～2份，酒石酸3～5份，水900～1000份。前处理溶液的制备方法为：将碳酸钠、磷酸二氢钠、焦磷酸钠、硫酸铜、硫酸镍和酒石酸按照重量份配比依次加入水中，常温下搅拌混合至少30min，即得。进一步地，所述步骤三中干燥温度为95～105℃，干燥时间为1～2h。进一步地，所述步骤四中蚀刻液有如下重量份的组分组成：氢氟酸钠20～50份，体积分数为20～30％的硫酸溶液500～800份，硫脲2～3份。蚀刻液的制备方法为：氢氟酸钠和硫脲加入体积分数为20～30％的硫酸溶液中，常温下搅拌混合至少30min，即得。进一步地，所述步骤五中调整液为溶液A、溶液B、溶液C和溶液D按照1：(0.6～0.7)：(0.6～0.8)：(1.0～1.2)混合均匀而成得到调整液，其中溶液A为0.5～100mM的盐酸溶液，溶液B为0.01～30mM的硫酸铜溶液，溶液C为体积分数为20～30％的硫酸溶液，溶液D为2～10g/L的阳离子表面活性润湿剂季铵盐溶液。进一步地，所述步骤五中胶体钯的制备方法为：将10～200重量份的氯化亚锡在搅拌条件下溶于100～500重量份的质量分数为30～35％的盐酸溶液中，再加入2～10重量份锡酸钠，搅拌得到乳白色溶液，记为溶液E；再在另一容器中将0.5～3重量份氯化钯加入100～500重量份的质量分数为30～35％的盐酸溶液和200～600重量份去离子水的混合液中，加热溶解完全后，在25～40℃下加入0.5～5重量份氯化亚锡，搅拌1～5min后得到溶液F，再将溶液F倒入溶液E中，加入200～300重量份去离子水，在50～75℃下保温4～6h，即得胶体钯。进一步地，所述步骤六中强碱水溶液为180～220mg/L的氢氧化钠水溶液。进一步地，所述步骤六中化学镀的金属为镍、铜或银，本专利技术的有益效果是：1.经过本专利技术聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺处理后的聚醚醚酮复合材料制件，再进行化学镀表面金属化后，金属层与聚醚醚酮复合材料制件的结合强度增大，改善金属层与聚醚醚酮复合材料制件的结合力，提高了产品的合格率，且适用于异性制件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、去应力：将已经制作完成的聚醚醚酮复合材料制件采用乙醇洗涤表面至少2次后，放入温度为40~80℃的烘箱中干燥2~10h，干燥完成后得到聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤二、除油：将步骤一中聚醚醚酮复合材料制件放入温度为50~80℃除蜡水中超声清洗5~30min，得到除油的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤三、前处理：将步骤二中除油的聚醚醚酮复合材料制件水洗至少2次，再放入温度为20~30℃的前处理溶液中浸泡至少5min，取出水洗至少2次后干燥，得到前处理的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤四、蚀刻：将步骤三中前处理的聚醚醚酮复合材料制件放入蚀刻液中蚀刻5~30min，得到蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤五、调整活化：将步骤四中蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为30~50℃的调整液中处理10~30min，再将聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20~30℃的胶体钯中活化至少5min，得到活化的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤六、解胶化学镀：将步骤五中活化的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20~45℃的强碱水溶液中解胶2~5min，再漂洗1~5min，最后在聚醚醚酮复合材料制件的表面上化学镀金属使其表面金属化。...

【技术特征摘要】
1.一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、去应力：将已经制作完成的聚醚醚酮复合材料制件采用乙醇洗涤表面至少2次后，放入温度为40~80℃的烘箱中干燥2~10h，干燥完成后得到聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤二、除油：将步骤一中聚醚醚酮复合材料制件放入温度为50~80℃除蜡水中超声清洗5~30min，得到除油的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤三、前处理：将步骤二中除油的聚醚醚酮复合材料制件水洗至少2次，再放入温度为20~30℃的前处理溶液中浸泡至少5min，取出水洗至少2次后干燥，得到前处理的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤四、蚀刻：将步骤三中前处理的聚醚醚酮复合材料制件放入蚀刻液中蚀刻5~30min，得到蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤五、调整活化：将步骤四中蚀刻的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为30~50℃的调整液中处理10~30min，再将聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20~30℃的胶体钯中活化至少5min，得到活化的聚醚醚酮复合材料制件待用；步骤六、解胶化学镀：将步骤五中活化的聚醚醚酮复合材料制件放入温度为20~45℃的强碱水溶液中解胶2~5min，再漂洗1~5min，最后在聚醚醚酮复合材料制件的表面上化学镀金属使其表面金属化。2.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，其特征在于，所述步骤二中除蜡水由如下重量份的组分组成：椰子油二乙醇酰胺20~30份，烷基苯磺酸钠5~8份，烷基醇酰胺磷酸酯10~15份，仲烷基磺酸钠3~5份，阴离子表面活性剂3~5份，水20~30份。3.根据权利要求1所述的一种聚醚醚酮复合材料表面化学镀前预处理工艺，其特征在于，所述步骤三中前处理溶液有如下重量份的组分组成：碳酸钠5~8份，磷酸二氢钠5~8份，焦磷酸钠3~5份，硫酸铜2~3份，硫酸镍1~2份，酒石酸3~5份，水900~1000份。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴王平，汤佳伟，汤立新，
申请(专利权)人：镇江阿尔法特种镀膜科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32