一种耐磨哑光黑铬复合镀层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐磨哑光黑铬复合镀层及其制备方法，在合金基材表面依次为电镀铜层、半光镍、碳掺杂的六价黑铬层，并且在所述六价黑铬层的表面喷涂一层140‑160℃高温热处理固化过的哑光透明漆表层，进而获得耐磨哑光黑铬复合镀层。此外，还公开了该复合镀层的制备方法。

A wear-resistant matte black chromium composite coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨哑光黑铬复合镀层及其制备方法
本专利技术涉及材料技术，具体涉及一种合金基材上耐磨哑光黑铬复合镀层及其制备方法。
技术介绍
在现代厨卫产品上，为了防腐、耐磨、颜值等用途，往往会在产品表面进行涂镀新材料。黑色因具备庄重、永不过时、易于搭配等特点，其在人们生活中有越来越多的应用，比如厨卫用黑色花洒、黑色水龙头等，既美观又有各种实用用途。厨卫用产品表面黑色镀层通常是黑铬层或黑漆层。目前，对于厨卫用产品的黑铬层主要采用电镀直接镀六价黑铬技术来实现的。如专利CN2018115436280在注塑件上通过表面前处理、电镀铜、电镀镍、电镀六价黑铬等工艺制备出黑色汽车装饰件。然而，此申请的电镀六价黑铬为顶层材料，产品在使用过程易被划伤。六价黑铬材料中Cr的含量只有60％左右，其硬度较小，且六价黑铬镀层表面较为疏松。当六价黑铬产品进行耐磨测试时，即将其放置RCA磨擦机，对其施加175g荷重,并进行150个循环检测，六价黑铬镀层表面易磨穿，耐磨性能较差。为了克服以上黑铬产品硬度低、耐磨性能差问题，本专利技术由此产生。
技术实现思路
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。目前，厨卫用产品的黑铬层主要采用电镀直接镀六价黑铬技术来实现的，产品在耐磨测试(放置RCA磨擦机，对其施加175g荷重,并进行150个循环检测)时，表面镀层会磨穿、易划伤；因此，急需找到一种解决以上问题的黑色膜层。本专利技术提供了一种合金(铜合金、锌合金、不锈钢等)基材上耐磨哑光黑铬复合镀层及其制备方法，该复合涂层不仅具备耐磨、且具备哑光、耐腐蚀等优点。具体地，本专利技术提供了一种合金(铜合金、锌合金、不锈钢等)基材上耐磨哑光黑铬复合镀层，在合金基材表面依次为电镀铜层、半光镍、碳掺杂的六价黑铬层，并且在所述六价黑铬层的表面喷涂一层140-160℃高温热处理固化过的哑光透明漆表层，进而获得耐磨哑光黑铬复合镀层。其中，所述的碳掺杂六价黑铬层采用如下组分的电镀液电镀而成：铬酸浓度400-450g/L，装饰黑铬BK添加剂B40-80mL/L，装饰黑铬BK添加剂AA10-20mL/L，装饰黑铬BK还原剂10-30mL/L，碳酸钡10-30g/L，微粒碳10-30g/L；所述的哑光透明漆层的原料包括如下组分：聚氨酯100-400g/L、固化剂HDI40～140g/L、丙烯酸消光乳液流平剂50～150g/L、UV-5151复合光稳定剂3-15g/L、二硫代氨基甲酸抗静电剂30-200g/L、二甲苯50～400g/L。本专利技术所述的耐磨为将复合镀层放置RCA磨擦机(型号7-IBB，美国NORMAN牌纸带，宽度11/16”)，对其施加175g荷重,并进行150个循环检测，结果不磨穿。所述的电镀铜层包括打底铜、焦磷酸铜、硫酸铜三层，每层厚度范围为10μm-15μm。电镀铜层的厚度范围为30μm-45μm，半光镍层的厚度范围为20μm-30μm，碳掺杂的六价黑铬层的厚度范围为0.5μm-5μm，高温热处理固化过的哑光透明漆层的厚度为20-40μm。“哑光透明漆”是指漆面比较柔和，有点雾状，光泽度在20以下(60度角)的油漆。本专利技术还提供一种耐磨哑光黑铬复合镀层的制备方法，包括如下步骤：(i)电镀前处理，将合金表面清洗干净；(ii)电镀铜层，在(i)得到的洁净基材上镀电镀铜层；(iii)电镀半光镍层,在(ii)得到的洁净硫酸铜层上进行电镀半光镍处理；(iv)电镀黑铬层,在(iii)得到的洁净半光镍层上进行碳掺杂的六价黑铬层电镀处理；(v)喷涂全哑光透明漆层,在(iv)得到的洁净黑铬层上进行喷涂哑光透明漆处理。其中，(i)电镀前处理包括基材镜面抛光处理和基材清洗处理；这里，所述抛光处理可以包括开皮、研磨、整平和镜面精抛工艺；所述的基材清洗处理包括分别通过超声波除蜡、超声波除油、电解、纯水清洗等方式来实现表面精细清洗。在本专利技术的合金基材上耐磨哑光黑铬复合镀层中，所述电镀铜层是由打底铜、焦磷酸铜、硫酸铜组成，其中所述打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度35-45g/L，游离氰化钠浓度9-16g/L；其工艺条件为：温度35-55℃，pH值11.5-13，电压2-5V，电流150-500A，波美度9-13Be，时间1200-1800s；优选地，所述打底铜的电镀液为氰化亚铜浓度35-45g/L，游离氰化钠浓度10-14g/L；其工艺条件为：温度35-55℃，pH值11.5-13，电压2-5V，电流200-400A，波美度9-13Be，时间1200-1500s；所述焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度200-300g/L，焦磷酸铜浓度50-80g/L，氨水浓度2-5mL/L，其工艺条件为：温度50-60℃，pH值7-9，电压1.5-3.5V，电流100-500A，波美度20-30Be，时间1200-1800s；优选地，焦磷酸铜的电镀液为焦磷酸钾浓度220-280g/L，焦磷酸铜浓度55-75g/L，氨水浓度2-5mL/L，其工艺条件为：温度50-60℃，pH值7-9，电压1.5-3.5V，电流100-500A，波美度20-30Be，时间1200-1500s；所述硫酸铜的电镀液为CuSO4·5H2O浓度180-220g/L，H2SO4浓度60-80g/L，其工艺条件为：温度20-30℃，pH值7-9，电压2-6V，电流400-1800A，波美度18-22Be，时间1200-1800s。优选地，所述硫酸铜的电镀液为CuSO4·5H2O浓度180-220g/L，H2SO4浓度60-80g/L，其工艺条件为：温度20-30℃，pH值7-9，电压2-6V，电流500-1000A，波美度18-22Be，时间1200-1500s。在本专利技术的合金基材上耐磨哑光黑铬复合镀层中，所述半光镍层的电镀液为NiSO4浓度260-300g/L，NiCl2浓度55-65g/L，H3BO3浓度40-50g/L，Pre-ORIO柔软剂3-5mL/L，Pre-ORIO整平剂0.8-1.6mL/L，温度50-60℃，PH值3.8-4.2，电压4-8V，时间1200-1800s。优选地，所述半光镍层的电镀液为NiSO4浓度260-300g/L，NiCl2浓度55-65g/L，H3BO3浓度40-50g/L，Pre-ORIO柔软剂3-5mL/L，Pre-ORIO整平剂0.8-1.6mL/L，温度50-60℃，PH值3.8-4.2，电压4-8V，时间1200-1500s。在本专利技术的合金基材上耐磨哑光黑铬复合镀层中，所述六价黑铬层的电镀工艺条件为：电镀液为铬酸浓度400-450g/L，装饰黑铬BK添加剂B40-80mL/L，装饰黑铬BK添加剂AA10-20mL/L，装饰黑铬BK还原剂10-30mL/L，碳酸钡10-30g/L，微粒碳10-30g/L；其工艺条件为：温度15-25℃，电流密度10-50A/dm2，时间900-2400s。温度15-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨哑光黑铬复合镀层，其特征在于，包括合金基材，所述合金基材表面依次镀有电镀铜层、半光镍层、碳掺杂的六价黑铬层和高温热处理过的哑光透明漆层。其中，所述的碳掺杂的六价黑铬层中微粒碳含量为10-30g/L。/n所述的哑光透明漆层的原料包括如下组分：聚氨酯100-400g/L、固化剂HDI 40～140g/L、丙烯酸消光乳液流平剂50～150g/L、UV-5151复合光稳定剂3-15g/L、二硫代氨基甲酸抗静电剂30-200g/L、二甲苯50～400g/L。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐磨哑光黑铬复合镀层，其特征在于，包括合金基材，所述合金基材表面依次镀有电镀铜层、半光镍层、碳掺杂的六价黑铬层和高温热处理过的哑光透明漆层。其中，所述的碳掺杂的六价黑铬层中微粒碳含量为10-30g/L。
所述的哑光透明漆层的原料包括如下组分：聚氨酯100-400g/L、固化剂HDI40～140g/L、丙烯酸消光乳液流平剂50～150g/L、UV-5151复合光稳定剂3-15g/L、二硫代氨基甲酸抗静电剂30-200g/L、二甲苯50～400g/L。


2.如权利要求1所述的一种耐磨哑光黑铬复合镀层，其特征在于，电镀铜层的厚度范围为30μm-45μm，半光镍层的厚度范围为20μm-30μm，碳掺杂的六价黑铬层的厚度范围为0.5μm-5μm，哑光透明漆层的厚度为20-40μm。


3.如权利要求1所述的一种耐磨哑光黑铬复合镀层，其特征在于，所述的电镀铜层包括打底铜、焦磷酸铜、硫酸铜三层，每层厚度范围为10μm-15μm。


4.如权利要求1至3任一项所述的一种耐磨哑光黑铬复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
(i)电镀前处理，将合金表面清洗干净；
(ii)电镀铜层，在(i)得到的洁净基材上镀电镀铜层；
(iii)电镀半光镍层,在(ii)得到的洁净硫酸铜层上进行电镀半光镍处理；
(iv)电镀黑铬层,在(iii)得到的洁净半光镍层上进行碳掺杂的六价黑铬层电镀处理；
(v)喷涂全哑光透明漆层,在(iv)得到的洁净黑铬层上进行喷涂哑光透明漆处理。


5.如权利要求4所述的一种耐磨哑光黑铬复合镀层的制备方法，其特征在于：所述六价黑铬层的电镀液为铬酸浓度400-450g/L，装饰黑铬BK添加剂B40-80mL/L，装饰黑铬BK添加剂AA10-20mL/L，装饰黑铬BK还原剂10-30mL/L，碳酸钡10-30g/L，微粒碳10-30g/L；其工艺条件为：温度15-25℃，电流密度10-50A/dm2，时间900-2400s。


6.如权利要求4所述的一种耐磨哑光黑铬复合镀层的制备方法，其特征在于：其中，所述六...

【专利技术属性】
技术研发人员：林孝发，林孝山，刘小龙，王汉春，李日红，
申请(专利权)人：九牧厨卫股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35