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【图文】abs塑料进行化学镀铜时的沉积速率受什么影响 abs塑料湿热老化性能如何

发布时间:2015-09-27

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pH、温度对沉积速率的影响,化学镀铜是以甲醛为还原剂,由于镀液呈碱性,Cu2 与OH-结合生成沉淀, 因此需要加入络合剂与Cu2 形成络合离子,增加铜离子在碱性镀液的稳定性。其反应为 :Cu2 ·Complex 2HCHO 4OH-→ Cu 2HCOO- 2H2↑ 2H2O Complex

上述反应式中Cu2 ·Complex表示的是络合Cu2 ,此反应需要在经过粗化、敏化及活化后的塑料表面才能进行。这是因为ABS塑料经过敏化、活化后表面上有Ag存在,对于上述反应中Ag是一种催化剂,使 Cu以其为中心沉积,沉积后的Cu作为催化剂让反应继续进行。根据反应原理,在其他条件稳定的情况下镀液的pH、温度是影响反应速率的关键,因此根据不同 pH 和温度对化学镀铜沉积速率影响绘制成三维曲面。反应θ在26~36 ℃时沉积速率随着pH增大而增大;反应θ在36~40 ℃时沉积速率随着pH增大是先增大后减小。这是因为随着温度、pH的增大反应速率会不断增大,Cu在ABS 塑料表面沉积量也会增大,但是当温度和 pH 达到一定的条件后,镀液会自分解,即直接在镀液内析出Cu颗粒,而不在ABS塑料表面沉积。

根据实验现象,镀液pH在12.0~12.4时,反应θ在30~40 ℃区域内镀层变焦、发黑;镀液的pH在11.0~ 11.5,反应θ在20~300 ℃区域内的镀层上出现漏镀或者不上镀的现象;镀液的pH在11.0~11.5,反应θ在30 ~35 ℃,所得镀层光亮、平整,没有出现镀焦或者漏镀现象。因此反应条件的控制pH为11.0 ~ 11.5、θ为30~35℃。

无水碳酸钠加入量对沉积速率的影响,当反应温度恒定、镀液中各个组分含量稳定的情况下,pH 是影响沉积速率唯一的因素。随着反应的进行HCHO被氧化成HCOOH 消耗溶液中OH-,反应液的pH会逐渐降低,反应速率也会随之降低,与此同时沉积速率也随之降低, 因此保证反应时反应液 pH 的稳定是关键。无水Na2CO3是一种很好的pH调节剂,它通过吸收反应过程中甲酸放出的H 形成HCO3-起到调节镀液pH作用,而且不影响镀液稳定性。

搅拌方式对沉积速率的影响,常见的搅拌方式有多种,本文选择了机械搅拌、以空气和氮气为气源的气动搅拌,以无搅拌为对照组。机械搅拌下的镀件沉积速率明显高于空气搅拌,以及对照组;空气搅拌下镀件的沉积速率远低于参照组;空气搅拌和对照组镀件表面均有漏镀现象,空气搅拌更为严重,氮气搅拌的沉积速率略高于机械搅拌,镀层表面光亮度与机械搅拌基本一致。对于这种现象可能是因为,在反应过程中甲醛放出氢气,在表面张力作用下会附着在镀件表面,继而影响表面与反应液的接触,因此对照组会有漏镀现象;而空气搅拌,则是因为空气中二氧化碳在空气动力作用下增大在反应液中溶解度,使碱性镀液的pH变小降低了反应速率,由于镀液的pH降低铜在表面沉积速率也会相应降低;氮气搅拌首先其对镀层组成和pH没有影响,氮气通入镀液后有助于镀件表面生成气体排除,继而增大反应面积abs,abs塑料进行化学镀铜时的沉积速率受什么影响所以氮气搅拌比机械搅拌的沉积速率略高。在实际操 作中利用机械搅拌或氮气搅拌均可。

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ABS是一种同时兼有良好抗冲击性的硬塑料,这是因为它具有“胞状(香肠片状)”的非均相聚集态结构”。在塑料受力时,橡胶粒子作为应力集中点,既能引发大量的银纹(微裂纹),又可控制银纹的增长。众多银纹生长必然会吸收很多的外力作用能量。同时在银纹之间的ABS树脂可因剪应力使之产生剪切应变带,发生剪切屈服现象而吸收大量的外力作用能量。因此ABS塑料的性能与其聚集态的两相结构及其变化是紧密相联系的。

对ABS塑料的热老化和光照(或大气暴露)老化现象已有相当多的研究,结果认为ABS塑料的耐老化性能并不太好, 且发现在老化中ABS高分子中的丙烯腈和苯乙烯链节基本不变,而丁二烯分子链节遭到氧化,这是因为含有大量易于断裂而成为弱键结构的孤立双键,在进行1,2加成聚合反应的少量链节中还存在着活性更高的叔碳烯丙基氢基团。ABS的热氧化老化过程为自由基型,过氧化基团可继续分解,生成高分子氧自由基,再引起高分子断裂,形成极性基团和低分子物(类似于聚烯烃的情况)。同时可在相邻的高分子双键之间进行自由基加成聚合反应,或因高分子自由基向相邻分子上的C—H 键进行反应,形成高分子网状交联结构。这些反应使橡胶高分子断裂和生成极性基团 ,使它的内聚能密度和溶度参数值增大,与ABS塑料相的联系减少,相溶性和粘附力降低,界面受到破坏。橡胶粒子在受力时难以有效地引发微裂纹并控制它们的发展,塑料则由韧性逐渐变成脆性。

冷却塔和一些环保水处理装置是典型的湿热作用环境。ABS塑料经常用以制造冷却塔中使用的喷溅装置 、除水器撑板和拉杆等部件。ABS 塑料的耐湿热老化性能如何? 具有什么样的湿热老化作用机理和类型?是否适合于这类用途?是有关研究、设计、生产和使用者所关心的问题,但迄今为止尚无文献资料报导。

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