使用石墨烯薄层的树脂涂镀方法技术

公开了一种使用石墨烯薄层来涂镀树脂的方法，更具体地公开了一种使用石墨烯薄层的树脂涂镀方法，所述方法包括：在树脂基底上形成所述石墨烯薄层，从而省去树脂涂镀所需的蚀刻工艺，由此以对环境友好的方式来处理树脂的表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种使用石墨烯薄层来涂镀树脂的方法，更具体地说，涉及这样一种，所述方法包括在树脂基底上形成石墨烯薄层， 从而省去传统上树脂涂镀所需的蚀刻工艺，因此以对环境友好的方式处理树脂的表面。
技术介绍
近来，在电子装置和/或汽车组件的应用中追求的目标是改善其外观并减轻其重量。对于产品的重量减轻，因为注塑树脂有利地使难以使用金属制造的复杂形状的形成容易化，所以通常使用注塑树脂来代替金属。然而，这样的模制树脂在硬度以及视觉外观方面存在不足，并需要表面处理。在这种情况下，通常使用喷涂和涂镀。典型的树脂涂镀技术包括通过蚀刻在非导电树脂的表面上形成微细孔；在非导电树脂上层压导电膜；在层压件上电化学地形成具有优异的耐久性的金属膜。因此，通过上述技术获得的注塑塑料具有金属的外观。然而，为了在塑料的表面上形成微细孔，需要包括使用强酸和强碱的苛刻条件。换言之，因为涂镀工艺是仅在固定位置执行的表面处理技术，并且必须使用大量的强碱和强酸，所以由于废水和多道涂镀工艺的问题，故大大地降低了产率。此外，限制了能够经历树脂涂镀的树脂的类型。即，树脂涂镀会有限地用于能够使用强酸和强碱等进行蚀刻的含有橡胶部分的丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(在下文中称作 “ABS”)，继而对于树脂的类型具有差的选择性。另外，用于蚀刻的铬酸和硫酸不适合用于废水处理，并且危及工人健康。为了符合近来的环境规定，现在使用三价铬代替六价铬，并且引入了镍(Ni)安全的和/或无Ni类型的涂镀来代替Ni。然而，这些并不认为是用于克服在涂镀技术中必然具有的环境问题的根本解决方案。因此，本专利技术的实施例描述了一种能够减少现有多级涂镀方法中的各工艺的数量的新的且对生态环境友好的涂镀工艺。为了实现上述新的涂镀工艺，使用石墨烯。在任何传统的涂镀方法中使用的蚀刻是将树脂与镀膜物理性地粘附并结合的工艺。然而，因为树脂通过这样的蚀刻工艺不具有导电性，所以需要用于给树脂赋予导电性的可选工艺(见图 1)。相反，根据本专利技术的实施例，公开了一种对生态环境友好的涂镀方法，该方法包括使用主要对树脂具有高粘附性以及具有高导电性的石墨烯，从而在蚀刻和活化阶段大大减少了各工艺的数量，并能够形成镀膜。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种树脂涂镀方法，所述树脂涂镀方法包括在树脂基底上形成石墨烯薄层；对涂布有石墨烯薄层的所述树脂基底进行电镀。这里，所述石墨烯薄层可以如下形成使用氧化石墨烯分散体涂布所述树脂基底；进行氧化石墨烯涂层的还原。在使用所述氧化石墨烯分散体涂布所述树脂基底之前，可以在所述树脂基底的表面上形成胺基。这里，所述胺基可以通过使用从由Ar和队的气体混合物、吐和队的气体混合物以及NH3组成的组中选择的气体的等离子体处理来产生。根据本专利技术的另一方面，一种石墨烯薄层可以通过将膨胀石墨分散体涂覆到树脂基底来形成。这里，所述膨胀石墨分散体可以通过过滤和湿转印过程涂覆到所述树脂基底。根据本专利技术的另一方面，还可以包括用于具有石墨烯薄层的树脂基底的镀铜工艺。此外，在镀铜之后，可以通过电镀将从由Ni、Cu、Sn和Si组成的组中选择的至少一种金属涂覆到所述树脂基底。根据本专利技术的另一方面，可以通过电镀将从由Ni、Cu、Sn和Si组成的组中选择的至少一种金属涂覆到所述石墨烯薄层。根据本专利技术的示例性实施例，一种注塑树脂可以使用对生态环境友好的方法而具有类似金属的外观。具体地说，与需要使用强酸和强碱的典型蚀刻工艺的任何传统涂镀方法不同，所有类型的树脂可以进行涂镀，而与树脂的类型无关。此外，可以大大地减少诸如蚀刻、活化等的各个工艺的数量，继而实现经济优势，例如成本降低，同时提高了产率。因此，使用石墨烯溶液来代替对人体有害且造成环境污染的强酸和强碱，可以实现对环境友好的技术。另外，可以简单地形成石墨烯薄层，因此能够对其进行方便的操作和/或管理。附图说明通过结合附图的实施例的以下描述，本专利技术的这些和/或其它方面将变得明显和更易于理解，其中图1示出了与传统的树脂涂镀方法进行比较的根据本专利技术示例性实施例的树脂涂镀工艺；图2是示出了膨胀石墨的湿转印过程的示意图；图3示出了使用原子力显微镜(AFM)的根据本专利技术示例性实施例形成的石墨烯薄层的表面粗糙度和厚度的测量结果。具体实施例方式在下文中，将详细描述本专利技术的优选实施例。本专利技术的一方面是提供一种用于涂镀树脂的方法，包括在树脂基底上形成石墨烯薄层；将涂镀有石墨烯薄层的树脂基底进行电镀。石墨烯薄层可以通过将氧化石墨烯分散体涂覆到树脂基底并进行氧化石墨烯涂层的还原来形成。术语“氧化石墨烯”是指通过使石墨氧化所获得的氧化物，因为极性基团存在于氧化石墨烯的表面上，所以该氧化石墨烯展现出“亲水性”。与石墨相比，氧化石墨烯可以被制备成分散体，并可以被形成为薄层。然而，氧化石墨烯是电绝缘物质，并且为了恢复其导电性必须经历还原。在使用氧化石墨烯分散体在树脂上形成氧化石墨烯薄层之后，使形成的薄层经过还原，以产生片型石墨烯。术语“氧化石墨烯的还原”是指氧化石墨烯经历还原，以赋予其导电性。术语“石墨烯”是指由多个碳原子的共价结合形成的多环芳香族分子，通常，共价结合在一起的这样的碳原子形成作为重复单元的六(6)元环，尽管还可以包括5元环和/ 或7元环。因此，石墨烯可以包括共价结合的碳原子(通常为SP2键)的单层，或者可以形成多层的层压件，其中，层压件的最大厚度可以为lOOnm。此外，石墨烯可以具有根据5元环和/或7元环的含量而改变的不同结构。用于在还原状态下使用氧化石墨烯来形成薄层的工艺的示例可以包括使石墨氧化，以产生氧化石墨烯，并将氧化石墨烯分散在溶剂中，以制备分散体；将分散体涂覆到树脂，并干燥涂布的树脂；将经过干燥的树脂在含有还原剂的溶液中浸渍期望的时间，并进行氧化石墨烯的还原；从而制备还原的氧化石墨烯；在树脂基底上形成还原的氧化石墨烯的薄层。在这方面，在本领域中公知的用于形成氧化石墨烯的工艺可以包括例如 Staudenmaier 方法(Staudenmaier L. Verfahren zurdarstellung der graphitsaure， Ber Dtsch Chem Ges 1898，31，1481-99)、Hummers方法(William S. Hummers. Jr. ,Richard Ε. Offeman, Preparation of graphite oxide, J. Am. Chem. Soc.，1958，80 (6)，p. 1339)、 Brodie 方法(Brodie BC，Sur Ie poids atomique du graphie, Anm Chim Phys 1860，59， 466-72)等，通过引用将上述文献的公开内容包含于此。通过将如上所述制备的氧化石墨烯分散体涂覆到树脂基底并将其进行干燥，在树脂基底上形成氧化石墨烯薄层。氧化石墨烯分散体向树脂基底的涂覆可以通过包括例如浸涂、滴涂、喷涂等的任何传统的涂布方法来执行。氧化石墨烯分散体可以如下制备将溶剂加入到氧化石墨烯中；对混合物进行声波处理，以将氧化石墨烯分散在溶剂中；并通过离心法来分离未氧化的石墨。溶剂取决于树脂的类型，并可以包括例如去离子水(DIW)、丙酮、乙醇、1-丙醇、二甲亚砜本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种树脂涂镀方法，所述树脂涂镀方法包括：在树脂基底上形成石墨烯薄层；对其上形成有所述石墨烯薄层的所述树脂基底进行电镀。

【技术特征摘要】
2010.05.18 KR 10-2010-00466261.一种树脂涂镀方法，所述树脂涂镀方法包括在树脂基底上形成石墨烯薄层；对其上形成有所述石墨烯薄层的所述树脂基底进行电镀。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨烯薄层如下形成将氧化石墨烯分散体涂覆到所述树脂基底；进行氧化石墨烯涂层的还原。3.根据权利要求2所述的方法，其中，在使用所述氧化石墨烯分散体涂布所述树脂基底之前，在所述树脂基底的表面上形成胺基。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述胺基通过使用从由Ar和队的气体混合物、 H2和队的气体混合物以及NH3组成的组中选择的气体的等离子体处理来产生。5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述石墨烯薄层通过将膨胀石墨分散体涂覆到所述树脂基底来形成。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述膨胀石墨...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴娥贤，孙相益，南在度，李准镐，黄泰善，吴焌硕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR