據相關報道德國朗盛Novodur 680 ABS
隨著微電腦技術及汽車工業的塑料化和全塑性汽車的出現,塑料電鍍將有更加廣闊的前景.目前,國內外已廣泛在(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龍等塑料表面進行電鍍,其中ABS的電鍍效果*好、應用*廣.在電鍍前必須對塑料進行預處理,使塑料表面具有導電性能,為下一步金屬電鍍作準備.預處理對電鍍*終產品的質量、生產效率及環保有決定性作用。
傳統的預處理工藝Ll]大致如下:塑料件→消除應力→除油→水洗→粗化→水洗→中和→水洗→敏化→水洗(蒸餾水)→活化→水洗(蒸餾水)→還原或解膠→水洗(蒸餾水).傳統的預處理工藝繁瑣,多數使用鉻酸~硫酸法進行粗化處理,成本高,污染大.本研究主要對ABS塑料電鍍傳統的預處理工藝進行改進,在室溫條件下采用有機溶劑“三合一”方法代替傳統的預處理工藝,尋找一種成本低、效率高的預處理工藝代替傳統工藝,達到節能減排的效果。
原材料和工藝流程德國朗盛Novodur 680 ABS
本實驗所用材料為ABS塑料.主要工藝流程為:塑料件→消除應力→水洗→除油→預處理→水洗→化學鍍銅→性能測試。
室溫“三合一”預處理
通過大量的探索性實驗,對預處理溶液的成分進行分析和研究,*后確定預處理液主要成分為二氯甲烷、丙酮和酒精.其中二氯甲烷和丙酮對ABS塑料有溶解與溶漲作用,可起到強烈的粗化作用;酒精作為溶解二氯甲烷和丙酮的溶劑,對ABS塑料的丁二烯有微量的溶解作用.采用正交試驗法對各成分含量進行設計,以鍍層外觀、與基體結合力作為考察指標每項指標的重要性不一樣,根據實際要求,對每項指標分配權重.設滿分為lOO,其中鍍層外觀的權重取5O,結合力權重取50,于是每個試驗的綜合分數y一鍍層外觀隸屬度×50+結合力隸屬度×50.極差R越大,其相應的因素對指標影響越大。
二氯甲烷含量對德國朗盛Novodur 680 ABS結合力的影響
二氯甲烷在預處理過程中對ABS塑料的B成分(丁二烯)起到溶解和溶脹作用,使塑料表面形成凹坑、體積稍微增大.在后續的化學鍍過程中,沉積出的金屬微粒將這些凹坑填滿,產生“鉚接”效果,形成機械鎖扣,使金屬鍍層與塑料基體緊密結合.二氯甲烷含量與結合力的關系,二氯甲烷含量為1.5~2.Og/L時,塑料基體與金屬鍍層的結合力*強.二氯甲烷含量過低時,溶脹效果不足,不利于塑料基體與金屬鍍層之間的結合;二氯甲烷含量過高會使塑料表面過分膨脹和溶解,破壞基體,影響工件外觀和尺寸,降低結合力。
ABS塑料電鍍預處理的“粗化、敏化、活化”三合一的配方及工藝參數為:二氯甲烷1.5~2.Og/L,丙酮1.O~2.Og/L,酒精5Og/L,硝酸銀7g/L,泡浸時間30s.用此工藝將ABS塑料預處理后,再進行化學鍍銅,所獲得的鍍層能經得起冷熱循環測試.與傳統預處理工藝相比,有機溶劑一銀鹽“三合一”預處理工藝簡單、易操作、成本低,而且對環境不會造成污染。
擠出溫度對材料性能的影響
德國朗盛Novodur 680 ABS塑料的擠出加工一般需要經歷塑化、流動、冷卻固化三個步驟。加工溫度一般控制在粘流溫度以上、材料的分解溫度以下。ABS的加工溫度一般為190~220qc,而玻璃纖維的融化溫度在700qc左右。示出加工溫度與材料中玻璃纖維長度和拉伸強度的關系。隨著擠出溫度的升高,材料中玻璃纖維的長度變長,材料的拉伸強度提高,但是當溫度超過220~C后材料的拉伸強度開始下降。筆者認為,其主要原因是超過一定溫度后,ABS中的丁二烯氧化降解嚴重,致使ABS本身的性能開始降低,使得材料的拉伸強度下降。
擠出機螺桿轉速對材料性能的影響
即使加工溫度已經達到德國朗盛Novodur 680 ABS的融化溫度,擠出機螺桿轉速同樣對材料的性能有一定的影響。擠出機螺桿轉速對材料中纖維長度和拉伸強度的影響。隨著螺桿轉速的升高,材料中纖維的平均長度變短,材料的拉伸強度出現了先增長后下降的趨勢”這主要是因為隨著螺桿轉速的升高,熔體在料筒中受到的剪切力增大.玻璃纖維與料筒和螺桿的摩擦力增加,導致大量纖維被螺桿絞斷,纖維的平均長度變小。由于纖維長度的變短.使得材料的拉伸強度下降。