- 1
- 2
- 3
- 4
腳輪塑料鍍仿金工藝
發表時間:2012/8/18 23:34:46
腳輪塑料仿金電鍍優良的裝飾性受到人們的普遍喜愛。但國內普遍采用的腳輪塑料仿金電鍍含氰化物多,毒性大,不僅危害到工人的身體健康,而且污染環境嚴重,因此,無氰化物的腳輪塑料仿金電鍍頗受青睞。氰化物由于有劇毒,廢水處理困難,電鍍工藝過程難控制等原因,在塑料腳輪塑料仿金電鍍上的應用受到了限制。本文針對腳輪塑料仿金電鍍存在的不足,開展無氰腳輪塑料仿金電鍍工藝研究。采用焦磷酸鹽作絡合劑,檸檬酸鹽、氨三乙酸等作輔助絡合劑研究出一種無氰腳輪塑料仿金電鍍工藝,所得腳輪塑料仿金鍍層為18-22Ｋ,且色澤均勻,結合力良好,達到了預期效果。
2 工藝流程
塑料除應力→水洗→除油→熱水洗→冷水洗→粗化→水洗→除鉻膜→水洗→敏化→漂洗→活化→漂洗→化學鍍銅→水洗→光亮鍍銅→水洗→光亮鍍鎳→水洗→鍍腳輪塑料仿金→水洗→鈍化→水洗→干燥→封閉→干燥→檢驗鍍前處理、化學鍍銅、光亮鍍銅、光亮鍍鎳都采用傳統工藝,本文不再敘述。
3 實驗結果與討論
3.1 無氰腳輪塑料仿金電鍍工藝規范經過優化篩選,確定無氰腳輪塑料仿金電鍍工藝配方如下:
3.2 鍍液中金屬離子濃度對鍍層性能影響
由表1可知:當銅的含量偏低時,腳輪塑料仿金層中鋅含量高,鍍層偏白;而當銅的含量偏高時,腳輪塑料仿金層銅的顏色較深。錫的含量不可太高,否則腳輪塑料仿金層發霧,可能是錫的氫氧化物沉淀。
3.3 添加劑對腳輪塑料仿金電鍍層外觀的影響 由表2可知,添加劑的微量加入導致腳輪塑料仿金鍍層外觀的變化。在正確的添加范圍內,腳輪塑料仿金層色澤為18-22Ｋ。由實驗結果確定添加劑的范圍為:0.002～0.006ｇ/Ｌ。
3.4 ｐＨ值對腳輪塑料仿金鍍層外觀的影響
由表3可知,酸值對腳輪塑料仿金鍍層的影響較大,合適的ｐＨ值范圍可得到性能優良的腳輪塑料仿金鍍層。ｐＨ值低時,焦磷酸鹽水解成磷酸鹽,使溶液渾濁,陽極發生鈍化,鍍層沉積不上銅和鋅,鍍層偏紅,發灰。ｐＨ值稍高時,銅易析出,而錫的析出受到影響,使得鍍層中錫含量偏低,鍍層發黃且不光亮。ｐＨ繼續升高,錫易析出,鍍層色澤黃且光亮。當ｐＨ值高達9.2以上,銅生成堿式鹽夾雜在鍍層中,導致鍍層附著力差、發霧。ｐＨ值最佳范圍為8.5～9.0之間。
3.5 溫度對腳輪塑料仿金層的影響 [飛步腳輪]
從表4可知,溫度低于25℃時,鍍層不發黃;而高于35℃時,鍍層燒焦。最佳溫度范圍28～35℃。
3.6 陰極電流密度對腳輪塑料仿金鍍層外觀的影響
由表5可知,陰極電流密度最佳范圍在0 9～1 8Ａ/ｄｍ2。而一般文獻所述的陰極電流密度為1 1～1 4Ａ/ｄｍ2,本實驗陰極電流密度范圍較寬。
3.7 電鍍時間對腳輪塑料仿金鍍層色澤的影響 由表6可知,電鍍時間對鍍層色澤影響較大,主要受Ｃｕ-Ｚｎ-Ｓｎ三種金屬沉積速度和比例的影響。時間過短,金屬離子來不及沉積,形成腳輪塑料仿金效果不好;而時間過長,金屬離子沉積的比例失調,造成合金成分不同而影響腳輪塑料仿金層的顏色變化。由表6可知,最佳時間在35～50ｓ。
3.8 攪拌對腳輪塑料仿金鍍層的影響攪拌可以增大離子的傳質速度,金屬離子分布均勻,減少濃差極化,使得腳輪塑料仿金鍍層結晶細致,附著力提高,同時也可得到外觀良好的鍍層。在生產過程中通常采用機械攪拌或空氣攪拌等。
3.9 鈍化工藝腳輪塑料仿金電鍍后必須經過鈍化處理。目前采用較多的是:苯駢三氮唑鈍化和重鉻酸鉀鈍化。實驗發現重鉻酸鉀鈍化的效果不太好,鍍層偏紅。苯駢三氮唑鈍化效果較理想,工藝規范如下:ＢＴＡ3ｇ/Ｌ十二烷基硫酸鈉0.5ｇ/ＬＴ20～25℃ｔ10ｍｉｎ
3.10 腳輪塑料仿金鍍層的變色及防止腳輪塑料仿金層大多為銅鋅、銅鋅錫、銅鋅錫鈷等不同配比組成。按中間鍍層不同可分為銅—亮鎳—黃銅、銅—半亮鎳—亮鎳—黃銅、銅—亮銅—亮鎳—黃銅等多種形式的組合。如果其中某一道工序的某一個環節處理不當,就會造成腳輪塑料仿金層變色。腳輪塑料仿金層變色有以下原因:①前處理不良。如除油不徹底,造成鎳層結合力差,鍍層發花等現象;②電鍍工藝的選擇不合理;③后處理不當。后處理包括以下兩方面,鈍化和封閉。以苯駢三氮唑為鈍化液,得到的腳輪塑料仿金層更為逼真。十二烷基苯磺酸鈉的加入使鈍化膜色澤均勻,加入太多,清洗困難。腳輪塑料仿金層如果不經有機膜封閉,在空中極易氧化變色。本工藝采用聚氨酯清漆、丙烯酸清漆進行封閉。④清洗不徹底。清洗水質的好壞、清洗效果都直接影響到鍍層質量,采用苯駢三氮唑鈍化后一定要充分水洗,最后一道清洗采用去離子水洗,能提高腳輪塑料仿金層的抗變色能力。
4 性能檢測
4.1 結合力測定刀刮實驗和砂磨實驗證明,鍍層與底層之間的結合力良好。
4.2 耐蝕性能測試 [飛步腳輪]
4.2.1 室內外暴露試驗將腳輪塑料仿金電鍍件分別放在實驗室內和窗外15天,鍍件表面無銹點,不變色。
4.2.2 耐鹽霧試驗將鍍件用3%(質量分數)的中性鹽霧噴8ｈ,停16ｈ后,鍍件符合要求。
4.2.3 紫外光照老化性能試驗將鍍件放置在距離紫外光燈管8.4ｃｍ處,波長365ｎｍ,照射點溫度140℃,連續照射48ｈ,鍍層無明顯變化。
4.3 鍍層孔隙率測定
由表7可知,腳輪塑料仿金鍍層的孔隙率為1個/ｃｍ2,而三層腳輪塑料仿金層為0。
5 結論
經過大量實驗,優選出在塑料基體上獲得優良的腳輪塑料仿金鍍層的鍍液配方及工藝條件。鍍得的腳輪塑料仿金層光澤度好、硬度高、耐磨性好、鍍液穩定、易于維護,是一種較為理想的腳輪塑料仿金鍍工藝。
返回