本發(fā)明涉及真空蒸發(fā)法的鍍覆領(lǐng)域，具體涉及一種低溫真空鍍膜方法。

背景技術(shù)：

根據(jù)對(duì)基材表面進(jìn)行技術(shù)處理時(shí)具體反應(yīng)形式和過程的不同，可以分為物理氣相沉積法和化學(xué)氣相沉積法兩大鍍膜方法。而采用真空蒸發(fā)法鍍膜屬于常見的物理氣相沉積鍍膜方法之一。真空蒸鍍法指在真空環(huán)境中，通過加熱使金屬等蒸發(fā)形成氣相，使蒸發(fā)物質(zhì)的原子以冷凝的方式逐步沉積在基材表面，從而完成對(duì)基材的表面鍍膜處理。采用真空蒸鍍法進(jìn)行表面鍍膜，具有較高的沉積速率，可以制備各種熱穩(wěn)定性好的單質(zhì)薄膜和化合物薄膜。

采用真空蒸發(fā)法鍍膜時(shí)，靶材處于較高溫度，才能正靶材分子蒸鍍至基材表面，形成鍍膜。但是對(duì)于紡織品或者塑料制品等低熔點(diǎn)基材，高溫度的靶材蒸鍍到基材表面時(shí)，會(huì)破壞基材表面的完整性，易造成白點(diǎn)、壞點(diǎn)等缺陷，并且會(huì)對(duì)基材表面進(jìn)行氧化，使基材表面鍍膜發(fā)生性質(zhì)改變。

中國專利CN201410107025.1公開了一種鋁材真空鍍膜工藝，該發(fā)明采用磁控濺射真空鍍膜技術(shù)對(duì)經(jīng)過工藝處理的鋁材表面進(jìn)行鈦鉻合金鍍膜處理，得到了具有耐磨耐腐蝕性的鍍層。但是該專利對(duì)于鍍膜靶材的實(shí)際使用率較低。

因此，需要一種在較低溫度條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)各種高分子基材進(jìn)行鍍膜的真空蒸鍍技術(shù)，以充分滿足實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種低溫真空鍍膜方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，對(duì)基底材料進(jìn)行清潔；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.2m/s～1.8m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔；

步驟S3，采用低熔點(diǎn)靶材，在真空度為10^-5～10^-4Pa，反應(yīng)壓力為0.4MPa～0.8MPa，反應(yīng)距離為7cm～10cm，靶材溫度為150℃～400℃，蒸發(fā)速率為1.2g/m³·s～1.8g/m³·s，基底溫度為110℃～150℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理；

步驟S4，在60℃～80℃的溫度條件下，采用紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理。

進(jìn)一步地，步驟S1中，基底材料為：塑料或紡織品。

進(jìn)一步地，步驟S1中，清潔具體為：先采用去離子水對(duì)基底材料進(jìn)行超聲波清洗30min～60min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.2m/s～0.5m/s的流速進(jìn)行沖洗，再進(jìn)行真空烘干處理，得到清潔后的基底材料；

更進(jìn)一步地，真空烘干處理具體為：在壓力為0.6MPa～0.9MPa、溫度為60℃～70℃的條件下進(jìn)行烘干4h～8h。

進(jìn)一步地，步驟S2中，再清潔的處理時(shí)間為：5min～20min。

進(jìn)一步地，步驟S3中，低熔點(diǎn)靶材包括：銦合金、鉛合金、錫合金、鋁合金、銦單質(zhì)、錫單質(zhì)中的任一種。

進(jìn)一步地，步驟S3中，真空蒸發(fā)鍍膜的時(shí)間為：10min～20min。

進(jìn)一步地，步驟S4中，紫外線的工作功率為：1500W～2000W。

進(jìn)一步地，步驟S4中，光固化處理的時(shí)間為：30min～50min。

進(jìn)一步地，還包括對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選的步驟。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1.本發(fā)明能夠在較低的工作溫度條件下完成對(duì)各種樹脂基基材的鍍膜操作，具有沉積速率大，鍍膜厚度均勻等優(yōu)點(diǎn)；

2.本發(fā)明能夠?qū)﹀兡r(shí)的真空度、反應(yīng)距離、蒸發(fā)速率等重要工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確控制，技術(shù)創(chuàng)新性高，；

3.本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多種低熔點(diǎn)金屬和化合物的真空鍍膜操作，且操作方法便捷，易于全面推廣。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

實(shí)施例1

一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，先采用去離子水對(duì)塑料基底材料進(jìn)行超聲波清洗30min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.2m/s的流速進(jìn)行沖洗，再在真空度為0.6MPa、溫度為60℃的條件下進(jìn)行真空烘干處理4h，得到清潔后的基底材料；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.2m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔5min；

步驟S3，采用銦合金靶材，在真空度為10^-5Pa，反應(yīng)壓力為0.4MPa，反應(yīng)距離為7cm，靶材溫度為150℃，蒸發(fā)速率為1.2g/m³·s，基底溫度為110℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理10min；

步驟S4，在60℃的溫度條件下，采用工作功率為1500W的紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理30min。

步驟S5，對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選。

實(shí)施例2

一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，先采用去離子水對(duì)紡織品基底材料進(jìn)行超聲波清洗60min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.5m/s的流速進(jìn)行沖洗，再在真空度為0.9MPa、溫度為70℃的條件下進(jìn)行真空烘干處理8h，得到清潔后的基底材料；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.8m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔20min；

步驟S3，采用錫合金靶材，在真空度為10^-4Pa，反應(yīng)壓力為0.8MPa，反應(yīng)距離為10cm，靶材溫度為400℃，蒸發(fā)速率為1.8g/m³·s，基底溫度為150℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理20min；

步驟S4，在80℃的溫度條件下，采用工作功率為2000W的紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理50min。

步驟S5，對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選。

實(shí)施例3

一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，先采用去離子水對(duì)塑料基底材料進(jìn)行超聲波清洗45min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.35m/s的流速進(jìn)行沖洗，再在真空度為0.7MPa、溫度為65℃的條件下進(jìn)行真空烘干處理6h，得到清潔后的基底材料；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.5m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔12min；

步驟S3，采用鋁合金靶材，在真空度為5×10^-5Pa，反應(yīng)壓力為0.6MPa，反應(yīng)距離為9cm，靶材溫度為220℃，蒸發(fā)速率為1.5g/m³·s，基底溫度為130℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理15min；

步驟S4，在70℃的溫度條件下，采用工作功率為1700W的紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理40min。

步驟S5，對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選。

實(shí)施例4

一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，先采用去離子水對(duì)紡織品基底材料進(jìn)行超聲波清洗40min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.25m/s的流速進(jìn)行沖洗，再在真空度為0.65MPa、溫度為62℃的條件下進(jìn)行真空烘干處理5h，得到清潔后的基底材料；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.3m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔10min；

步驟S3，采用鉛合金靶材，在真空度為2×10^-5Pa，反應(yīng)壓力為0.5MPa，反應(yīng)距離為7.5cm，靶材溫度為200℃，蒸發(fā)速率為1.4g/m³·s，基底溫度為120℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理12min；

步驟S4，在65℃的溫度條件下，采用工作功率為1600W的紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理35min。

步驟S5，對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選。

實(shí)施例5

一種低溫真空鍍膜方法，包括以下步驟：

步驟S1，先采用去離子水對(duì)塑料基底材料進(jìn)行超聲波清洗50min，再采用無水乙醇對(duì)經(jīng)水清洗后的基底材料以0.45m/s的流速進(jìn)行沖洗，再在真空度為0.85MPa、溫度為68℃的條件下進(jìn)行真空烘干處理7h，得到清潔后的基底材料；

步驟S2，將清潔后的基底材料放入真空蒸發(fā)室中，采用惰性氣體作為清潔源，以1.7m/s的流速對(duì)基底材料進(jìn)行再清潔16min；

步驟S3，采用銦單質(zhì)靶材，在真空度為8×10^-5Pa，反應(yīng)壓力為0.7MPa，反應(yīng)距離為9cm，靶材溫度為350℃，蒸發(fā)速率為1.7g/m³·s，基底溫度為145℃的條件下對(duì)基底材料進(jìn)行真空蒸發(fā)鍍膜處理18min；

步驟S4，在75℃的溫度條件下，采用工作功率為1900W的紫外線對(duì)經(jīng)步驟S3處理的基底材料進(jìn)行光固化處理45min。

步驟S5，對(duì)經(jīng)光固化處理的基底材料進(jìn)行清潔、篩選。

實(shí)驗(yàn)例1

對(duì)采用實(shí)施例1～5所用低溫真空鍍膜方法制得的鍍膜標(biāo)記為樣品1～樣品5，對(duì)樣品1～樣品5的鍍膜性質(zhì)進(jìn)行測試，測試結(jié)果如表1所示。

其中，薄膜厚度采用臺(tái)階儀測試；透過率采用紫外-可見分光光度計(jì)測試；膜基結(jié)合強(qiáng)度采用劃痕法進(jìn)行測試；鍍膜耐蝕性采用中性鹽霧實(shí)驗(yàn)法測試，測試中性鹽霧腐蝕10h后鍍膜的變化情況；耐磨性采用摩擦系數(shù)來衡量。

表1采用低溫真空鍍膜方法制得的鍍膜的性質(zhì)測試結(jié)果

結(jié)果：采用實(shí)施例1～5低溫真空鍍膜方法制得的鍍膜的鍍膜厚度適中，透過率好，膜基結(jié)合強(qiáng)度高，鍍膜耐蝕性好，耐磨性能好。

結(jié)論：采用本申請(qǐng)低溫真空鍍膜方法，鍍膜效果好，耐用性好，使用壽命長，是一種適合紡織品和塑料等低熔點(diǎn)基材的真空鍍膜方法。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。