等离子体表面处理技术在塑料电镀前处理中的应用-plasma treatment

塑料电镀产品既有塑料的轻量化和优异的力学性能优势，又有着较好的金属外观，在汽车内外饰和卫浴用品等领域有着广泛的应用。其中，镀层结合力性能是评价塑料电镀产品质量和功能的重要指标。塑料电镀前处理的效果，对塑料电镀产品镀层与基材间的结合力有着关键作用。

现有前处理技术分析

原理、方法

粗化包括机械粗化和化学粗化，其目的是使得塑料表面粗糙化，以增加基材表面与镀层间的结合力。机械粗化得到的镀层结合力比较有限，且会使表面失去光泽，这对于装饰性电镀非常不利，只能用于哑光产品。化学粗化可以得到比机械粗化高约10倍的镀层结合力，且获得均匀一致的表面。它是通过塑料中的某些物质与粗化液反应，从而在零件表面形成直径为0.2μm到1μm的凹陷，增加了电镀面和塑料面的接触面积，提高了塑料面的亲水性和粗糙度，以保证镀层与基材间有良好的结合力。

劣势分析

化学粗化效果受多种因素影响，包括基材类型、粗化程度和基材表层结构。其中，基材表层结构会极大地受到基材表面剪切应力的影响。尤其是对于结构复杂的塑料，以双色注塑件来说，由于零件厚度固定，改成两层的双色注塑工艺后，单层厚度变薄，使得熔融材料在模具内的流动阻力变大，从而使得表面剪切应力变大，极大影响了基材的表层结构，且应力过大的表面也使得粗化液很难侵入基材，导致电镀后镀层与基材之间的结合力下降严重，甚至有电镀不上的情况发生。

在实际工作中，如果粗化效果不好，则需在前处理工艺第一个工序前再增加一道预粗化工序。然而，预粗化工序一般用整面工艺，其常用到丙酮等有机溶剂，存在着巨大的消防安全和职业病等隐患，以及环保压力。对于塑料电镀生产企业来说，会尽量避免使用整面工艺，但通过其他影响因素的改善又有限，为达到产品使用的最低镀层结合力性能要求，优化电镀前处理的粗化工艺，到了必要的时刻。

等离子处理技术在塑料电镀前处理中的应用分析

技术原理

等离子体是由部分或全部电子从原子或分子中脱离后形成的电离气体态物质,其主要组成成分包括带正电的离子、带负电的电子以及中性粒子。在这种状态下,无论气体是部分电离还是完全电离,其中的正负电荷总数始终保持相等,因此被称为等离子体。等离子体也被称为电浆,它被认为是除了固态、液态和气态之外的物质的第四态。

等离子体表面处理技术可直接在材料表面进行清洗和刻蚀,不引入杂质的同时接枝官能团,改善材料的亲水性。对材料的处理只影响到表面以下几十纳米,不破坏内部结构。工艺简单安全且无毒环保,可用于塑料粗化。通过等离子体刻蚀塑料表面，可以改善其表面粗糙度，进而提高镀层与基材间的结合力。

优势分析

将低温等离子体表面处理技术应用到塑料电镀前处理中,可以代替传统工艺中对塑料表面的除油、粗化、中和三个步骤,使反应高效快速的进行,反应条件温和,工艺简单安全且无毒环保,不会对塑料的结构、性能产生影响,而且粗化效果更好,在粗化的同时还可以提高塑料基材的亲水性,为金属粒子提供了充足的锚合点。并且等离子体处理工艺成本低廉，操作简单，适用于大规模生产，同时，也解决了复杂结构注塑件，特别是双色注塑件镀层结合力不良的问题，提高了产品质量，带来了巨大的经济效益。