在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，包括以下步骤：制作打底层：将高分子聚合物放入磁控溅射镀膜设备中，充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射在高分子聚合物的镀膜表面沉积形成二氧化硅膜层；制作金属层：利用金属靶材反应，通过磁控溅射的方式在二氧化硅膜层上沉积形成金属膜层；制作保护层：充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射的方式在金属膜层上沉积形成二氧化硅膜层。本发明专利技术利用硅原子与高分子聚合物的镀膜表面形成键合，从而提高打底层与高分子聚合物的镀膜表面的结合力，并在金属层上形成二氧化硅膜层作为保护层，以对金属层进行保护，实现较好的耐磨性能、抗冷热循环冲击性、抗侵蚀能力。抗侵蚀能力。抗侵蚀能力。

【技术实现步骤摘要】
在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法


[0001]本专利技术涉及镀膜
，特别涉及一种在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法。

技术介绍

[0002]对于高分子聚合物而言，在一些特殊的场合，需要对其进行表面处理，例如，对于车用装饰件而言，目前汽车用聚合物装饰件的表面金属化处理大部分是采用电镀、化学镀等对环境污染严重的工艺来实施，这不符合国家产业发展的环保要求，而对于物理气相沉积(即PVD)这种较为清洁的表面处理方式，其又存在PVD沉积膜层与聚合物膜层结合力差等问题，特别是沉积金属膜层，膜基结合力根本无法达到性能要求，用PVD技术在高分子聚合物上沉积的膜层，往往无法通过热老化、快速循环、抗流动性、耐酸性测试，沉积金属膜层与聚合物膜层容易分离。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，能够实现在高分子聚合物表面形成具有金属光泽的薄膜，且其附着力较好，不易分离，同时具有较好的耐磨性能、抗冷热循环冲击性、抗侵蚀能力。
[0004]根据本专利技术实施例所述的在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其包括以下步骤：
[0005]制作打底层：将高分子聚合物放入磁控溅射镀膜设备中，充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射在高分子聚合物的镀膜表面沉积形成二氧化硅膜层；
[0006]制作金属层：利用金属靶材反应，通过磁控溅射的方式在二氧化硅膜层上沉积形成金属膜层；
[0007]制作保护层：充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射的方式在金属膜层上沉积形成二氧化硅膜层。
[0008]根据本专利技术实施例所述的在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其至少具有如下有益效果：利用磁控溅射方式在高分子聚合物的镀膜表面形成二氧化硅膜层作为打底层，利用硅原子与高分子聚合物的镀膜表面形成键合，从而提高打底层与高分子聚合物的镀膜表面的结合力，并在金属层上形成二氧化硅膜层作为保护层，以对金属层进行保护，从而能够实现在高分子聚合物表面形成具有金属光泽的薄膜，且打底层的附着力较好，提高薄膜与高分子聚合物的镀膜表面的结合力，使其不易分离，同时能够通过保护层的二氧化硅膜层实现较好的耐磨性能、抗冷热循环冲击性、抗侵蚀能力，并且利用二氧化硅的透光特性，使得在高分子聚合物表面形成的具有金属光泽的薄膜能够具有较好的透光性。
[0009]根据本专利技术的一些实施例，在制作打底层的步骤中，氩气和氧气的气体质量流量比被配置为：Ar/O2≥4。
[0010]根据本专利技术的一些实施例，在制作打底层的步骤中，所形成的二氧化硅膜层的厚度为5～20nm。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，在制作金属层的步骤中，金属膜层在真空环境中形成且所采用的真空度为0.002～0.005Pa。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，在制作金属层的步骤中，所形成的金属膜层的厚度为20～80nm。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，在制作保护层的步骤中，氩气和氧气的气体质量流量比被配置为：Ar/O2≤3。
[0014]根据本专利技术的一些实施例，在制作保护层的步骤中，所形成的二氧化硅膜层的厚度为20～60nm。
[0015]根据本专利技术的一些实施例，在制作打底层的步骤之前，先对高分子聚合物的镀膜表面进行清洗处理。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，在存在惰性气体和氧气的混合气体的腔内，通过等离子体对高分子聚合物的镀膜表面进行清洗和活化。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，对高分子聚合物的镀膜表面进行清洗时的腔内压力为4～10Pa，产生等离子体所采用的电源功率为0.5～10kW。
[0018]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0020]图1为本专利技术实施例金属色薄膜的截面结构示意图。
[0021]附图标记：
[0022]高分子聚合物1、打底层10、金属层20、保护层30。
具体实施方式
[0023]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0024]参照图1，一种高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其包括以下步骤：
[0025]制作打底层10：将高分子聚合物1放入磁控溅射镀膜设备中，充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射在高分子聚合物1的镀膜表面沉积形成二氧化硅膜层；
[0026]制作金属层20：利用金属靶材反应，通过磁控溅射的方式在二氧化硅膜层上沉积形成金属膜层；
[0027]制作保护层30：充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射的方式在金属膜层上沉积形成二氧化硅膜层。
[0028]可理解的是，如图1所示，通过磁控溅射方式并利用硅靶材在高分子聚合物1的镀膜表面形成二氧化硅膜层作为打底层10，利用硅原子与高分子聚合物1的镀膜表面产生离
子或自由基聚合交联，如Si
‑
C键、(
‑
Si
‑
O
‑
Si
‑
)键，从而提高打底层10与高分子聚合物1的镀膜表面的结合力，并在金属层20上形成二氧化硅膜层作为保护层30，以对金属膜层20进行保护，从而能够实现在高分子聚合物1表面形成具有金属光泽的薄膜，且打底层10的附着力较好，提高薄膜与高分子聚合物1的镀膜表面的结合力，使其不易分离，同时能够通过作为保护层30的二氧化硅膜层实现较好的耐磨性能、抗冷热循环冲击性、抗侵蚀能力，并且利用二氧化硅的透光特性，使得在高分子聚合物1表面形成的具有金属光泽的薄膜能够具有较好的透光性。
[0029]实际应用时，在制作金属层20的步骤中，所采用的金属靶材可选用的金属包括：Al、Cr、Ti、Nb、Zn、Cu、Ni、Ag、Zr、Au以及由它们组成的合金，具体可根据实际使用需要相应设定，在此不作限制；由于本专利技术实施例的磁控溅射镀膜设备的构成以及磁控溅射镀膜方式的具体原理对于本领域普通技术人员而言都是已知的，因此这里不再详细描述。
[0030]在某些实施例中，在制作打底层10的步骤中，氩气和氧气的气体质量流量比被配置为：Ar/O2≥4。通过设置氩气和氧气的气体质量流量比值大于等于4，使得氧气的含量相对较低，在欠氧状态下，能够产生更多游离的硅原子，从而通过游离的硅原子与高分子聚合物1的镀膜表面产生更多的离子或自由基聚合交联，从而获得较好的膜基结合力，提高薄膜与高分子聚合物1的镀膜表面的结合力。实际应用时，氩气和氧气的气体质量流量比值可以为4、5或其他大于4的数值，具体可根据实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其特征在于，包括以下步骤：制作打底层：将高分子聚合物放入磁控溅射镀膜设备中，充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射在高分子聚合物的镀膜表面沉积形成二氧化硅膜层；制作金属层：利用金属靶材反应，通过磁控溅射的方式在二氧化硅膜层上沉积形成金属膜层；制作保护层：充入氩气和氧气，利用硅靶材反应，通过磁控溅射的方式在金属膜层上沉积形成二氧化硅膜层。2.根据权利要求1所述的在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其特征在于，在制作打底层的步骤中，氩气和氧气的气体质量流量比被配置为：Ar/O2≥4。3.根据权利要求1所述的在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其特征在于，在制作打底层的步骤中，所形成的二氧化硅膜层的厚度为5～20nm。4.根据权利要求1所述的在高分子聚合物表面形成金属色薄膜的方法，其特征在于，在制作金属层的步骤中，金属膜层在真空环境中形成且所采用的真空度为0.002～0.005Pa。5.根据权利要求1所述的在高分子聚合物表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓刚，章艺锋，夏健全，马华，
申请(专利权)人：中山凯旋真空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：