專利名稱：一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其屬于非金屬材料表面金屬化的化學(xué)鍍方法類。
背景技術(shù)：
工業(yè)上經(jīng)常需要表面具有良好導(dǎo)電性的制品，如選擇性透光器件、電磁反射器件、 通訊設(shè)備以及醫(yī)療器械等方面的制品，這些制品通過其表面良好的導(dǎo)電性實(shí)現(xiàn)其功能。表面具有良好導(dǎo)電性的制品的使用如此廣泛，使得這種制品的制造成為熱點(diǎn)。具有良好導(dǎo)電性的金屬通常是貴金屬(如金和銀等)或有色金屬(如鋁和銅)，這些金屬價(jià)格昂貴，所以這類表面具有良好導(dǎo)電性的制品通常先由普通金屬(價(jià)格較為低廉的金屬，如不銹鋼和鉛黃銅等)機(jī)械加工，再通過表面涂覆銀或銅等具高電導(dǎo)率且較惰性的金屬層以獲得良好的表面導(dǎo)電性。這種方法被廣泛地應(yīng)用于醫(yī)療器械、通訊設(shè)備以及電子元件的生產(chǎn)加工過程中。這種方法主要存在著以下缺點(diǎn)
X金屬骨架制件加工較難，加工成本高，材料浪費(fèi)大；
2金屬材料密度大，所得制品質(zhì)量大；
:金屬材料熱膨脹系數(shù)調(diào)節(jié)受限，基體很難與鍍層相匹配?；谏鲜鰡栴}，有眾多的發(fā)明人在探尋用非金屬復(fù)合材料代替金屬制成制件的骨架，然后通過化學(xué)或電化學(xué)的方法使這樣的制件表面金屬化，以獲得良好的表面導(dǎo)電性。復(fù)合材料主要有樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料和金屬基復(fù)合材料，其中樹脂基復(fù)合材料具有力學(xué)性能好，工藝性能佳和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，故越來越廣泛地被用于工業(yè)上和人們的日常生活中。樹脂可分為熱固性樹脂和熱塑性樹脂，其中熱固性樹脂在固化成型的過程中發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，具有耐高溫、耐溶劑、受壓不易變形以及成型后制件的綜合性能好等優(yōu)點(diǎn)。常用的熱固性樹脂主要有酚醛樹脂、脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和樹脂、聚氨酯、聚酰亞胺樹脂。在前述熱固樹脂材料中，環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料通常不能模壓成型，故在較為精密的結(jié)構(gòu)材方面應(yīng)用較少，從替代金屬材料作為結(jié)構(gòu)件的角度出發(fā)，固化后綜合性能優(yōu)良的樹脂基復(fù)合材料主要包括不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料、酚醛樹脂基復(fù)合材料以及脲醛樹脂基復(fù)合材料和三聚氰胺甲醛樹脂基復(fù)合材料。非金屬材料的表面金屬化是工程中常常遇到的問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，陶瓷和ABS 等非金屬材料的表面金屬化，一般是首先在其表面涂覆導(dǎo)電層，由于導(dǎo)電層多由金屬層構(gòu)成，為此也稱之為表面金屬化，然后通過電鍍形成性能良好的鍍層。表面導(dǎo)電層種類和涂覆方法眾多，主要有涂覆導(dǎo)電聚合物(將導(dǎo)電聚合物用于非金屬表面電鍍的方法CN 101532157A)、沉積導(dǎo)電硫化物(塑料表面金屬化的方法CN 1715444A)和沉積金屬層。其中通過前兩種方法所獲得的導(dǎo)電層性能較差，較難直接用于電鍍。通過化學(xué)鍍在非金屬表面沉積金屬層的方法目前來看是比較成熟并在工業(yè)上得到了廣泛應(yīng)用的方法。基于化學(xué)鍍的非金屬材料的表面金屬化，公開的文獻(xiàn)批露的一般工藝流程為去油-表面粗化-敏化-活化-化學(xué)鍍。通過化學(xué)鍍在非金屬表面沉積金屬層，首先要通過合適的表面處理來解決非金屬材料表面不均勻以及鍍層與基體材料結(jié)合力差的問題。這一過程稱之為粗化，粗化之前的去油實(shí)質(zhì)上是清洗，以除去非金屬材料表面的油污以利于粗化的進(jìn)行。傳統(tǒng)的塑料表面粗化處理大多采用鉻酐-濃硫酸體系的粗化液，但由于鉻酸有毒，對環(huán)境污染大，已逐漸被淘汰。王艷芝等人采用堿性高錳酸鉀粗化液，成功替代了含鉻粗化液用于ABS的表面處理(ABS塑料低溫化學(xué)鍍Ni-Fe-P-B合金工藝.表面技術(shù)，2002，31 (5) :34 36)，但是在堿性條件下高錳酸鉀的氧化性較弱，會在制件表面氧化出V形槽，同時(shí)很難有效粗化熱固性樹脂基復(fù)合材料。胡珊等人提出過采用偶聯(lián)劑處理代替粗化處理(偶聯(lián)劑處理硅灰石填充不飽和聚酯樹脂的研究.化工新型材料，2002，30 (9) :3(Γ32)，但這種方法并不適合于含有硅石灰以外填料的樹脂基復(fù)合材料。專利CN 101680093Α中采用高錳酸鉀和高碘酸鹽的混合溶液作為粗化液，這種粗化液能夠有效地粗化ABS等樹脂，但高碘酸鹽價(jià)格較高，具有一定的毒性，可能會引起爆炸。中國發(fā)明專利申請CN20101(^97892. 8所公開的一種環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料表面金屬化鍍層的制備方法，使用該方法雖然對于環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化有較好的作用，但還是存在一定的問題，存在的問題在于其粗化過程采用的仍為鉻酐-濃硫酸體系，正如前所述的那樣，鉻離子是造成環(huán)境污染和危害人體健康的有害重離子金屬之一，現(xiàn)已被禁止使用，同時(shí)，環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料是一種非模壓成型材料，其組份構(gòu)成相對可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料來說要相對簡單，CN20101(^97892. 8所公開的方法并不適用可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的金屬化。中國發(fā)明專利ZL200710150743. 7公開了一種碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料的新型表面金屬化方法，相對于樹脂基復(fù)合材料表面金屬化的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，其去油后直接敏化，然后化學(xué)鍍，這種表面金屬化方法，對于特定的碳纖維含量超過30%的環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料有較好的效果，但亦不能通用于樹脂基復(fù)合材料，特別是不能適用于含有大量結(jié)構(gòu)性填料的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料。依前所述，顯然現(xiàn)有技術(shù)有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法， 以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。本發(fā)明的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂包括不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂中的一種或幾種的組合，所述纖維包括玻璃纖維、石英纖維、碳纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、PBO纖維和天然纖維中的一種或幾種，其特征在于所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、敏化、活化、化學(xué)鍍，所述填料為能與酸或磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)中的一種或幾種，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成
第一步去油，將可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有除油液的化學(xué)除油槽堿洗除油，去除可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面的油污，再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的除油液；
第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽盛有粗化液，且所述粗化液為高錳酸鉀-硫酸體系或高錳酸鉀-磷酸鈉體系或高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，在纖維中不含能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，同時(shí)所述填料僅為能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)，采用高錳酸鉀-硫酸體系的粗化液，在所述填料僅為能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)，采用高錳酸鉀-磷酸鈉體系的粗化液，在所述填料包括能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)， 同時(shí)所述纖維中和所述填料中還包括能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)， 采用高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，所述高錳酸鉀-硫酸體系的粗化液中高錳酸鉀的含量為5(T80g/L、濃度為98%硫酸的含量為30(T600ml/L，所述高錳酸鉀-磷酸鈉體系的粗化液中，高錳酸鉀的含量為5(T80g/L，磷酸鈉的含量為2(T50g/L，所述高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液中，高錳酸鉀的含量為5(T80g/L、濃度為98%硫酸的含量為5(T300ml/L、磷酸鈉的含量為2(T50g/L，在粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液；
第三步中和，將已完成粗化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有濃度為l(T30g/L 的草酸溶液的中和槽中進(jìn)行中和處理，中和后分別采用濃度為37%鹽酸和水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液；
第四步敏化，將已完成中和的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于敏化槽中進(jìn)行敏化處理，敏化槽中盛有敏化液，所述敏化液中濃度為37%鹽酸的含量為4(T50ml/L、氯化亞錫的含量為2(T50g /L，敏化后再用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液；
第五步活化，將已完成敏化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有活化液的活化槽中進(jìn)行活化處理，活化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液，所述活化液為銀的硝酸鹽或鈀的氯化物，當(dāng)所述活化液為銀的硝酸鹽時(shí)，活化液中硝酸銀含量為5 IOg / L、氨水含量為3 10ml/L，當(dāng)活化液為鈀的氯化物時(shí)，活化液中二氯化鈀含量為0. Γ0. 5g / L、鹽酸含量為廣2. 5ml / L ；
第六步化學(xué)鍍，采用硫酸鎳體系的鍍鎳溶液或硝酸銀體系的鍍銀溶液或硫酸銅體系的鍍銅溶液或氯化亞錫體系的鍍錫溶液對環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時(shí)間視所需鍍層厚度確定。所述填料為碳酸鹽、氧化鋁和二氧化硅中的一種或幾種。所述填料的細(xì)度優(yōu)選為 800 1500 目。所述第一步去油所用的除油液中的氫氧化鈉含量為l(T30g/L、磷酸鈉含量為 l(T30g/L、碳酸鈉含量為2(T40g/L、OP乳化劑含量為廣3g/L，去油溫度為4(T80°C條件，去油時(shí)間為l(T30min。所述第二步粗化處理的溫度為3(T80°C，粗化處理處理時(shí)間為5飛Omin。
所述第三步中和處理時(shí)間為廣10 min。所述第四步敏化處理時(shí)間為ClOmin，作為優(yōu)選，敏化處理完成后，取出先置于去離子水中水解廣3min，然后再用清水沖洗去除余液。所述第五步活化處理溫度為室溫，處理時(shí)間為廣5min。所述硫酸鎳體系的鍍鎳溶液中硫酸鎳的含量為l(T30g/L，次磷酸鈉2(T50g/L，檸檬酸鈉5 20g/L，氯化銨2(T50g/L，鍍鎳溶液溫度3(T60°C，鍍鎳時(shí)間為30 50 min。所述氯化亞錫體系的鍍錫溶液中氯化亞錫含量為l(T30g/L，次磷酸鈉含量為 80 120g/L，37%鹽酸含量為8(Tl20ml/L，硫脲含量為6(Tl00g/L，十二烷基磺酸鈉0. 5 2g/ L0所述硝酸銀體系的鍍銀溶液包括銀氨溶液和還原液，所述銀氨溶液中硝酸銀含量為3(T60g/L、氫氧化鈉含量為2(T40g/L，以及適量以銀氨溶液成為無色透明為限的氨水， 所述還原液中葡萄糖含量為4(T60g/L、酒石酸含量為4 6g/L、無水乙醇含量為8(Tl20ml/ L，鍍前銀氨溶液和還原液混合形成鍍銀溶液。所述硫酸銅體系的鍍銅溶液中五水硫酸銅含量為l(T20g/L、酒石酸鉀鈉含量為 3(T50g/L、鎳離子與鈣離子混合物含量為0. 5 1. 5g/L、聚乙二醇4000含量為4 6g/L、碳酸鈉含量為廣3g/L、氫氧化鈉含量為2(T30g/L、甲醛含量為l(T20ml/L，余為去離子水。在本發(fā)明的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中，所述填料包括能與粗化液中的酸或磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)，我們現(xiàn)定義其為活性填料，所述活性填料具體為碳酸鹽、氧化鋁和二氧化硅中的一種或幾種，在酸性環(huán)境下，碳酸鹽、氧化鋁會和酸發(fā)生反應(yīng)，我們稱之為能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)；二氧化硅會和磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)，我們稱之為能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)；纖維中的玻璃纖維和石英纖維也會和磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)，我們稱之為能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的纖維物質(zhì)。前述的反應(yīng)均生成氣體或可溶性鹽。氣體放出或者可溶性的鹽溶解后會在制件表面留下凹槽，有利于金屬層與基體的結(jié)合，起到錨化作用，能大大增強(qiáng)鍍層的附著力。作為優(yōu)選，活性填料的細(xì)度優(yōu)選為80(Γ1500目，這樣能夠兼顧復(fù)合材料的工藝性和粗化處理的效果。本發(fā)明在粗化過程中，采用了基于超聲波作用的粗化工藝，超聲波在液體中具有空化作用和表面清洗作用，同時(shí)能夠加快化學(xué)反應(yīng)速率。在本發(fā)明中，超聲波加快了粗化液與基體材料之間的化學(xué)反應(yīng)速率，縮短粗化時(shí)間。同時(shí)，伴隨著粗化反應(yīng)的進(jìn)行，在可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面會生成一些如二氧化錳這樣難溶于水的物質(zhì)，這些物質(zhì)附著于可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，將阻礙粗化反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，超聲波的空化和清洗作用能夠有效地解決這一問題，提升粗化效果。超聲波的功率可視粗化槽的容積設(shè)定，最好功率在10(T1500W之間可調(diào)，可視可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的類別和粗化工藝條件通過實(shí)驗(yàn)確定粗化處理時(shí)所采用的功率，功率過小超聲波的對粗化的提升效果不明顯，則粗化處理時(shí)間會較長，功率太大，容易在可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面形成過大的凹坑， 則需要控制粗化處理時(shí)間。本發(fā)明的粗化液為酸性環(huán)境，在此環(huán)境下，高錳酸鉀的氧化性大大增強(qiáng)，能夠在制件表面氧化出更多的親水性基團(tuán)，增加制件的親水性，有利于后續(xù)的化學(xué)鍍。磷酸鈉的加入能夠有效地粗化玻璃纖維和二氧化硅，增強(qiáng)粗化效果。
本發(fā)明的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料通過化學(xué)鍍的方式表面金屬化后，可以按常規(guī)的電鍍方法進(jìn)行鍍鎳、鍍銅、鍍銀、鍍錫等，以形成最終所需要的金屬工作層或金屬裝飾層。本發(fā)明的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，本質(zhì)上是一種通過化學(xué)鍍方法使可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化的過程，其積極效果在于適合于多種熱固性可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化，同時(shí)表面金屬化層與基體材料之間的附著力好，環(huán)保，制備過程中對環(huán)境污染小。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一本較佳實(shí)施例提供的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂為不飽和聚酯樹脂，所述纖維為玻璃纖維，所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、 敏化、活化、化學(xué)鍍，所述填料為二氧化硅，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成
第一步去油，將可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有除油液的化學(xué)除油槽堿洗除油，去除可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面的油污，所述除油液中氫氧化鈉含量為20g/L、 磷酸鈉含量為20g/L、碳酸鈉含量為30g/L、OP乳化劑含量為3g/L，除油處理溫度為50°C， 處理時(shí)間為30min，除油完成后，使用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的除油液；
第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽中的粗化液采用高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，其中高錳酸鉀含量為60g/L、濃度為98%的濃硫酸含量為100ml/L、磷酸鈉含量為20g/L，處理溫度60°C，處理時(shí)間20min，超聲波150W，粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液；
第三步中和，將已完成粗化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有濃度為20g/L的草酸溶液的中和槽中進(jìn)行中和處理3 min,中和后分別采用濃度為37%鹽酸和水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的草酸溶液；
第四步敏化，將已完成中和的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于敏化槽中進(jìn)行敏化處理，敏化槽中盛有敏化液，所述敏化液中濃度為37%鹽酸的含量為45ml/L、氯化亞錫的含量為30g /L，敏化處理完成后，取出先置于去離子水中水解;3min，然后再用清水沖洗；
第五步活化，將已完成敏化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有活化液的活化槽中進(jìn)行活化處理，活化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液，所述活化液為硝酸銀含量為5 IOg / L、氨水含量為;TlOml/L，活化處理溫度為室溫，處理時(shí)間為3min ；
第六步化學(xué)鍍，采用硝酸銀體系的鍍銀溶液對可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，所述鍍銀溶液包括銀氨溶液和還原液，所述銀氨溶液中硝酸銀含量為50g/L、氫氧化鈉含量為30g/L，以及適量以銀氨溶液成為無色透明為限的氨水，所述還原液中葡萄糖含
8量為50g/L、酒石酸含量為r6g/L、無水乙醇含量為100ml/L，鍍前將銀氨溶液和還原液混合形成鍍銀溶液，化學(xué)鍍時(shí)間為20 min0實(shí)施例二 本較佳實(shí)施例提供的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂為酚醛樹脂、所述纖維為石英纖維所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、敏化、活化、化學(xué)鍍，所述填料為碳酸鹽和二氧化硅，所述碳酸鹽和二氧化硅的目數(shù)為1000目，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成
第一步去油，同實(shí)施例一；
第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽中的粗化液采用高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，其中高錳酸鉀含量為55g/L、濃度為98%的濃硫酸含量為100ml/L、磷酸鈉含量為25g/L，處理溫度60°C，處理時(shí)間25min，超聲波200W，粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液；
第三步中和，同實(shí)施例一； 第四步敏化，同實(shí)施例一； 第五步活化，處理時(shí)間為細(xì)in，其余同實(shí)施例一；
第六步化學(xué)鍍，采用硫酸銅體系的鍍銅溶液對可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，所述鍍銅溶液中五水硫酸銅含量為15g/L、酒石酸鉀鈉含量為40g/L、鎳離子與鈣離子混合物含量為lg/L、聚乙二醇4000含量為5g/L、碳酸鈉含量為2g/L、氫氧化鈉含量為 25g/L、甲醛含量為15ml/L，余為去離子水，化學(xué)鍍時(shí)間視需要的鍍層厚度決定，時(shí)間越長， 化學(xué)鍍在可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面形成的厚度越大。實(shí)施例三本較佳實(shí)施例提供的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂為酚醛樹脂、所述纖維為碳纖維，所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、敏化、活化、化學(xué)鍍，所述填料為碳酸鹽，所述碳酸鹽的目數(shù)為1000目，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成
第一步去油，同實(shí)施例一；
第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽中的粗化液采用高錳酸鉀-硫酸體系的粗化液，其中高錳酸鉀含量為^g/L、濃度為98%的濃硫酸含量為500ml/L，處理溫度60°C，處理時(shí)間25min，超聲波200W，粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液； 第三步中和，同實(shí)施例一； 第四步敏化，同實(shí)施例一； 第五步活化，處理時(shí)間為細(xì)in，其余同實(shí)施例一；
第六步化學(xué)鍍，采用硫酸銅體系的鍍銅溶液對可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，所述鍍銅溶液中五水硫酸銅含量為15g/L、酒石酸鉀鈉含量為40g/L、鎳離子與鈣離子混合物含量為lg/L、聚乙二醇4000含量為5g/L、碳酸鈉含量為2g/L、氫氧化鈉含量為 25g/L、甲醛含量為15ml/L，余為去離子水，化學(xué)鍍時(shí)間視需要的鍍層厚度決定。實(shí)施例四本較佳實(shí)施例提供的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制
9備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂為三聚氰胺甲醛樹脂，所述纖維為碳纖維，所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、 敏化、活化、化學(xué)鍍，所述填料為二氧化硅，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成
第一步去油，同實(shí)施例一；
第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽中的粗化液采用高錳酸鉀-磷酸鈉體系的粗化液，其中高錳酸鉀含量為55g/L、磷酸鈉含量為40g/L，處理溫度60°C，處理時(shí)間25min，超聲波150W，粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液； 第三步中和，同實(shí)施例一； 第四步敏化，同實(shí)施例一； 第五步活化，同實(shí)施例三；
第六步化學(xué)鍍，采用氯化亞錫體系的鍍錫溶液對可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，所述鍍錫溶液中氯化亞錫含量為20g/L，次磷酸鈉含量為100g/L，37%鹽酸含量為100ml/L，硫脲含量為8/0g/L，十二烷基磺酸鈉lg/L，化學(xué)鍍時(shí)間視需要的鍍層厚度決定。
權(quán)利要求
1.一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料中包含有熱固性樹脂、填料和纖維，所述的熱固性樹脂包括不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、脲醛樹脂和三聚氰胺甲醛樹脂中的一種或幾種的組合，所述纖維包括玻璃纖維、石英纖維、碳纖維、聚酯纖維、聚丙烯腈纖維、PBO纖維和天然纖維中的一種或幾種，所述制備方法依順包括去油、粗化、中和、敏化、活化、化學(xué)鍍，其特征在于所述填料為能與酸或磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)中的一種或幾種，且所述可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料的表面金屬化通過以下步驟完成第一步去油，將可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有除油液的化學(xué)除油槽堿洗除油，去除可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面的油污，再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的除油液；第二步粗化，將已完成去油的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于超聲波粗化槽中，所述粗化槽盛有粗化液，且所述粗化液為高錳酸鉀-硫酸體系或高錳酸鉀-磷酸鈉體系或高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，在纖維中不含能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，同時(shí)所述填料僅為能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)，采用高錳酸鉀-硫酸體系的粗化液，在所述填料僅為能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)，采用高錳酸鉀-磷酸鈉體系的粗化液，在所述填料包括能與酸發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)， 同時(shí)所述纖維中和所述填料中還包括能與磷酸鹽發(fā)生反應(yīng)生成氣體或可溶性鹽的物質(zhì)時(shí)， 采用高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液，所述高錳酸鉀-硫酸體系的粗化液中高錳酸鉀的含量為5(T80g/L、濃度為98%硫酸的含量為30(T600ml/L，所述高錳酸鉀-磷酸鈉體系的粗化液中，高錳酸鉀的含量為5(T80g/L，磷酸鈉的含量為2(T50g/L，所述高錳酸鉀-硫酸-磷酸鈉混合體系的粗化液中，高錳酸鉀的含量為5(T80g/L、濃度為98%硫酸的含量為5(T300ml/L、磷酸鈉的含量為2(T50g/L，在粗化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的粗化液；第三步中和，將已完成粗化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有濃度為l(T30g/L 的草酸溶液的中和槽中進(jìn)行中和處理，中和后分別采用濃度為37%鹽酸和水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液；第四步敏化，將已完成中和的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于敏化槽中進(jìn)行敏化處理，敏化槽中盛有敏化液，所述敏化液中濃度為37%鹽酸的含量為4(T50ml/L、氯化亞錫的含量為2(T50g /L，敏化后再用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液；第五步活化，將已完成敏化的可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料置于盛有活化液的活化槽中進(jìn)行活化處理，活化后再利用清水沖洗可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面，去除殘留的溶液，所述活化液為銀的硝酸鹽或鈀的氯化物，當(dāng)所述活化液為銀的硝酸鹽時(shí)，活化液中硝酸銀含量為5 IOg / L、氨水含量為3 10ml/L，當(dāng)活化液為鈀的氯化物時(shí)，活化液中二氯化鈀含量為0. Γ0. 5g / L、鹽酸含量為廣2. 5ml / L ；第六步化學(xué)鍍，采用硫酸鎳體系的鍍鎳溶液或硝酸銀體系的鍍銀溶液或硫酸銅體系的鍍銅溶液或氯化亞錫體系的鍍錫溶液對環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料表面進(jìn)行化學(xué)鍍，化學(xué)鍍時(shí)間視所需鍍層厚度確定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其特征在于所述填料為碳酸鹽、氧化鋁和二氧化硅中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其特征在于所述填料的細(xì)度優(yōu)選為80(Γ1500目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法， 其特征在于所述第一步去油所用的除油液中的氫氧化鈉含量為l(T30g/L、磷酸鈉含量為 l(T30g/L、碳酸鈉含量為2(T40g/L、OP乳化劑含量為廣3g/L，去油溫度為4(T80°C條件，去油時(shí)間為l(T30min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其特征在于所述第二步粗化處理的溫度為3(T80°C，粗化處理處理時(shí)間為5飛Omin，所述第三步中和處理時(shí)間為廣10 min，所述第四步敏化處理時(shí)間為5 lOmin，敏化處理完成后，取出先置于去離子水中水解廣:3min，然后再用清水沖洗去除余液，所述第五步活化處理溫度為室溫，處理時(shí)間為廣5min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其特征在于所述硫酸鎳體系的鍍鎳溶液中硫酸鎳的含量為l(T30g/L，次磷酸鈉2(T50g/L，檸檬酸鈉5 20g/L，氯化銨2(T50g/L，鍍鎳溶液溫度3(T60°C，鍍鎳時(shí)間為30 50 min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法， 其特征在于所述氯化亞錫體系的鍍錫溶液中氯化亞錫含量為l(T30g/L，次磷酸鈉含量為 80 120g/L、37%鹽酸含量為8(Tl20ml/L、硫脲含量為6(Tl00g/L、十二烷基磺酸鈉0. 5 2g/ L0
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，其特征在于所述硝酸銀體系的鍍銀溶液包括銀氨溶液和還原液，所述銀氨溶液中硝酸銀含量為3(T60g/L、氫氧化鈉含量為2(T40g/L，以及適量以銀氨溶液成為無色透明為限的氨水，所述還原液中葡萄糖含量為4(T60g/L、酒石酸含量為4 6g/L、無水乙醇含量為 8(Tl20ml/L，鍍前銀氨溶液和還原液混合形成鍍銀溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法， 其特征在于所述硫酸銅體系的鍍銅溶液中五水硫酸銅含量為10-20g/L、酒石酸鉀鈉含量為 30-50g/L、鎳離子與鈣離子混合物含量為0. 5-1. 5g/L、聚乙二醇4000含量為4_6g/L、碳酸鈉含量為l_3g/L、氫氧化鈉含量為20-30g/L、甲醛含量為10-20ml/L，余為去離子水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法， 其特征在于化學(xué)鍍完成后按電鍍常規(guī)工藝進(jìn)行電鍍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可模壓成型的樹脂基復(fù)合材料表面金屬化制備方法，所述復(fù)合材料包括熱固性樹脂、纖維以及填料，本發(fā)明通過化學(xué)鍍的方法使前述的復(fù)合材料表面金屬化，重點(diǎn)在于所述復(fù)合材料進(jìn)行粗化處理的有效性，本發(fā)明通過在粗化過程中施加超聲波以及對粗化液進(jìn)行改良，使粗化液對復(fù)合材料中的纖維和填料有較好的粗化效果等技術(shù)措施有效地達(dá)到了這一目的，本發(fā)明的方法適用于樹脂基模壓成型復(fù)合材料表面金屬化，且效率高、環(huán)保、金屬化層附著力好。
文檔編號C23C18/24GK102418090SQ201110347520
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者井新利, 王勇, 薛楓 申請人:深圳市欣天科技有限公司