一、前言

　　ABS相對于PS在耐沖擊強度、抗張力、彈性率等方面均有明顯改善，且無負荷時熱變形溫度高，線脹系數小，因而加工成型后收縮小、吸水率低，適合制作精密的結構制品，在工業領域特別是電子儀器儀表等產業中獲得好評。而使ABS塑料的應用進一步擴大的最主要原因，就是它是最先開發出來具有工業化電鍍加工性能的工程塑料，并且至今仍然是最適合電鍍的工程塑料。

　　小家電、潔具領域塑料電鍍因考慮成本及實際使用情況多采用通用ABS而非專業電鍍級ABS材料，因此如何通過改進現有通用ABS現有配方及向客戶提供合適的電鍍工藝指導成為提高產品在該領域占有率的一個重要手段。

　　二、電鍍前處理工藝介紹

　　塑料制品一般為非導電體材料，在鍍前必須進行一系列的預處理，使其表面金屬化，成為導體，才能進行電鍍。塑料電鍍質量優劣的關鍵是嚴格掌握鍍前處理。同時不同配方ABS對鍍層質量的影響也主要在前處理階段體現。

　　1.化學除油

　　清除塑料制品表面油脂的目的，是有利于下一道粗化處理時能夠被溶液所潤濕，使其表面得到均勻的粗化層，以提高表面與金屬的結合力。

　　塑料制品化學除油，通常采用有機溶劑或者熱堿溶液或者酸性溶液。ABS塑料制品的化學除油，一般多采用熱堿溶液，處理過程中應控制溫度為50-55℃。溫度過高會引起制品變形。許多中小電鍍廠均將除油此步驟與后段粗化合并以進一步節約成本。

　　2.粗化

　　塑料制品表面粗化的目的，是改善其表面憎水性質。經過粗化處理后的塑料表面，將呈現微觀粗糙狀態，從而增強了親水性，這樣能保證鍍層具有良好的結合力。ABS塑料表面的粗化方法，最常見的是鉻酸-硫酸溶液處理。

　　3.中和處理

　　中和處理一般是利用堿溶液或酸溶液來清除制品表面殘留的粗化液。此外。還要將鉻酸進行還原，防止有害殘留物質污染敏化溶液和活化溶液。

　　4.活化處理

　　現潔具電鍍多采用化學鎳，一般除了化學鍍銀可在敏化后直接進行外，其他化學鍍都需要進行活化處理。活化處理后的塑料表面將吸附一層有活性的金屬微粒，能使化學鍍正常進行。現通常使用一步活化法進行化學鍍鎳。也就是采用膠體鈀法一步活化。并且由于表面活性劑技術的進步，在商業化活化劑中，金屬鈀的含量已經大大降低，0.1g/L的鈀鹽就可以起到活化作用。

　　5.解膠處理

　　應用膠體鈀活化的塑料表面，因吸附的是膠體鈀微粒，其本身沒有催化活性，所以還必須用酸溶液或堿溶液進行解膠處理。

　　三、影響鍍層結合力的因素

　　鍍層結合力檢測標準主要是劃格法測剝離力。

　　1.ABS塑料組成結構的影響

　　ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三種單體共聚得到的聚合塑料。其名稱代號ABS正是這三種單體英文名的第一個字母的組合。

　　在這個共聚體中，A成份和S成份構成骨架，而B成份也就是丁二烯是以極細微的球狀分散在這個架構中。這種結構使得ABS塑料具有一定硬度、韌性和強度，且收縮性小。

　　根據鍍層物理結合力理論，鍍層與塑件的結合力直接跟粗化后表面形成的微孔數量及孔徑有關。通過實驗得出粗化后微孔數量除了與粗化工藝有關外，同時與ABS材料中丁二烯含量及丙烯腈含量存在正比關系。見表3-1

　　表3-1

　　圖4-4 產品A EDS結果 圖4-5產品B EDS結果

　　2.成型條件的影響

　　丁二烯既然是分散在ABS本體中的，那么在成型過程中就會受到成型條件的影響。并將因成型條件的不同而呈現出不同的形狀，比如是球形或者扁平狀，也可能是流體狀等，其每個球形的粒徑大小也不可能是完全一致的。

　　使用電子顯微鏡可以觀察到表面上平均直徑在1μm以下的凹孔。根據機械結合力理論，孔部的剖面呈球形最好，這時的結合力是最高的。

　　材料流動性差異導致熔融塑料在充模過程中其內部橡膠顆粒產生不同的形變。流動性低的產品橡膠顆粒形變大，相應產品冷卻后內應力大，鍍層結合力下降。

　　四、不同公司通用ABS粗化效果及鍍層測試對比

　　1.粗化效果對比

　　通過使用相同的粗化工藝，對產品A、產品B、產品C進行對比。在橡膠含量相近的產品A、產品B的粗化后電鏡照片中我們可以看出兩者的微孔數量較接近，而與產品C（橡膠含量高）相比較少。從而驗證相同級別的產品A與產品B粗化效果無差別，同時從實際觀察角度驗證提高橡膠含量能提高粗化效果。

　　2.化學鎳層厚度對比

　　實驗使用同槽同時化學鍍鎳，對鎳層的厚度進行對比，進而宏觀上反映出不同材料的電鍍前處理效果。結果表明鍍層厚度與粗化效果相一致，粗化效果越好，化學鎳層越厚。

　　實驗采用X-射線能譜元素分析（EDS），通過相同照射面積、相同深度鎳元素出峰面積與C元素出峰面積對比后，宏觀表征各照射點上鎳層含量的多少。

　　五、結論

　　合理的粗化工藝不但能節省藥劑、電力及時間，而且能為后續電鍍創造更有利的條件。

　　得到的制品質量也有保證。通過一系列的實驗我們得出了通用ABS較好的粗化工藝，同時通過對主流同級別ABS進行鍍層分析，得出該級別原料在電鍍性能上并無明顯的差異。

　　通過上述的研究及對比，為廣大使用通用ABS材料電鍍的企業選擇ABS提供了實際的依據，在石油價格上漲帶來的塑料原料購買價格同步上漲的大環境中對ABS供應商有了更多的選擇。同時也證明了我公司產品的品質，提高了市場競爭力。

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