塑料制品和塑料制品的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種塑料制品的制備方法及塑料制品，該方法包括：1)成型塑料基體，塑料基體為含有化學鍍催化劑前軀體的熱塑性或熱固性塑料，化學鍍催化劑前軀體均勻分布于熱塑性或熱固性塑料中；化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種；2)激光針對塑料基體表面的選定區域進行照射，裸露出的化學鍍催化劑前軀體分解得到化學鍍催化劑；3)在步驟2)得到的化學鍍催化劑表面化學鍍銅，繼續進行至少一次化學鍍和/或電鍍，在塑料基體表面形成金屬層。本發明專利技術提供的制備方法，工藝簡單，對能量要求低。另外，化學鍍后形成的鍍層與塑料基體的結合力非常高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于非金屬材料表面金屬化領域，尤其涉及一種塑料制品的制備方法及一種塑料制品。
技術介紹
在塑料表面形成金屬層，作為電磁信號傳導的通路，廣泛用于汽車、工業、計算機、 通訊等領域。塑料表面選擇性地形成金屬層是該類塑料制品制造的一個核心環節。塑料表面金屬化生產線路有很多方法，現有技術中均采用先在塑料基材表面形成金屬核作為化學鍍催化活性中心，然后進行化學鍍。例如，US2003031803A1公開了采用金屬氧化物顆粒如 SiO、TiO2, ZrO2, A1203、CeO2 等涂布在塑料基體表面，然后用紫外激光還原成金屬單質，作為化學鍍銅的催化劑，接著再進行鍍銅工藝。其中紫外激光移動的最大速度是100mm/S，而且對圖案的生成沒有選擇性， 且金屬氧化物顆粒涂布于塑料基體表面，因與塑料基體附著力較差，使得最后形成的鍍層與塑料基體附著力較差。US7060421公開了一種塑料表面金屬化的方法，通過在塑料基體中加入尖晶石結構的金屬氧化物，其中金屬元素可選自銅、鎳、鈷、鉻、鐵等，然后用紫外激光(波長為 M8nm、308nm、355nm、532nm)和紅外激光(波長為1064nm和10600nm)進行活化，使金屬氧化物分解釋放出金屬單質，這些金屬單質作為后續化學鍍的催化劑，從而可進行化學鍍。該方法中采用尖晶石結構的金屬氧化物，還原金屬單質所需激光能量較高，對設備和工藝的要求相應較高；另外該類金屬氧化物對塑料基體有降解作用，污染塑料基體。
技術實現思路
本專利技術為解決現有技術中存在的塑料表面金屬化能量要求高、塑料基體易降解的技術問題。本專利技術提供了一種塑料制品的制備方法，包括以下步驟成型塑料基體；所述塑料基體為含有化學鍍催化劑前軀體的熱塑性或熱固性塑料，化學鍍催化劑前軀體均勻分布于熱塑性或熱固性塑料中；所述化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種；2)激光針對塑料基體表面的選定區域進行照射，相應區域的表面塑料氣化，裸露出的化學鍍催化劑前軀體分解得到化學鍍催化劑；以及3)在步驟幻得到的化學鍍催化劑表面化學鍍銅，繼續進行至少一次化學鍍和/或電鍍，在塑料基體表面形成金屬層。根據本專利技術的另外一方面，提供了一種塑料制品的制備方法，包括以下步驟1)4成型塑料基體，所述塑料基體為含有化學鍍催化劑前軀體的熱塑性或熱固性塑料，化學鍍催化劑前軀體均勻分布于熱塑性或熱固性塑料中，所述化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種；幻激光針對塑料基體表面的選定區域進行照射，相應區域的表面塑料氣化，裸露出的化學鍍催化劑前軀體分解得到化學鍍催化劑；幻在步驟幻得到的化學鍍催化劑表面化學鍍銅，繼續進行至少一次化學鍍和/或電鍍，在塑料基體表面形成金屬層，其中所述步驟2、中激光的條件包括激光的波長為157ηπι-10.6μπι。可選地，所述掃描速度為500-8000mm/s。可選地，所述激光的步長為3-9 μ m，延時為30-100 μ s。可選地，頻率為30_40ΚΗζ。根據本專利技術的又一方面，提供了一種塑料制品，所述塑料制品包括塑料基體和位于塑料基體表面的金屬層；所述塑料制品由本專利技術提供的方法制備得到。本專利技術采用的化學鍍催化劑前軀體具有較高活性，激光照射易分解獲得金屬單質，因此激光照射塑料表面的選定區域，該選定區域會產生金屬單質作為化學鍍催化劑，然后在該化學鍍催化劑表面進行化學鍍銅，實現塑料表面選擇性金屬化，因此本專利技術的方法對激光能量要求較低；另外，該化學鍍催化劑前軀體和化學鍍催化劑在塑料基體中較穩定， 不會引起塑料降解。本專利技術的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。具體實施例方式下面詳細描述本專利技術的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。根據本專利技術的一個實施例，本專利技術提供了一種塑料制品的制備方法，包括以下步驟1)成型塑料基體；所述塑料基體為含有化學鍍催化劑前軀體的熱塑性或熱固性塑料，化學鍍催化劑前軀體均勻分布于熱塑性或熱固性塑料中；所述化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種；2)激光針對塑料基體表面的選定區域進行照射，相應區域的表面塑料氣化，裸露出的化學鍍催化劑前軀體分解得到化學鍍催化劑；3)在步驟幻得到的化學鍍催化劑表面化學鍍銅，繼續進行至少一次化學鍍和/或電鍍，在塑料基體表面形成金屬層。本專利技術的專利技術人通過大量實驗發現，本專利技術的采用的化學鍍催化劑前軀體為一類在激光照射下具有較高活性的金屬共價化合物，本專利技術的化學鍍催化劑前軀體在激光能量作用下很容易分解為金屬單質，該金屬單質可以作為化學鍍銅的催化劑，在該金屬單質表面實現化學鍍銅。另外，本專利技術的化學鍍催化劑前軀體分解產生的金屬單質的金屬活性不能太強。例如鎂、鋁金屬單質由于活性太強，需在短時間內進行化學鍍銅，否則暴露在空氣中極易發生氧化失去化學鍍催化活性；另外，金屬鋁在堿性化學鍍液中會發生反應，生成偏鋁酸鹽，污染化學鍍液，影響化學鍍的效果，因此在塑料金屬化應用領域受到極大限制。 5本專利技術中，所述化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種。本專利技術中所采用的化學鍍催化劑前軀體，平均粒徑為20nm-100 μ m,優選為50nm_10 μ m,更優選為200nm_4 μ m。優選情況下，本專利技術中所述化學鍍催化劑前軀體為Cu3&、Cu3N, Cu3P> Fe3P> Fe3N, Zn3N2, Sn3N4, Ni2B或NiP2。例如，Cu3B2激光照射下極易分解產生單質Cu。類似地，Sn3N4激光照射分解產生單質Sn，NiP2激光照射分解產生單質Ni。本專利技術中所采用的化學鍍催化劑前軀體均可通過商購直接獲得，例如Cu3B2、CU3N 和Cu3P可采用三津和化學藥品株式會社的產品疋e3P可采用廣州韋伯化工有限公司的產PΡΠ O根據本專利技術提供的塑料制品的制備方法，先成型塑料基體。所述塑料基體為含有化學鍍催化劑前軀體的熱塑性或熱固性塑料，其中化學鍍催化劑前軀體均勻分布于熱塑性或熱固性塑料中。所述化學鍍催化劑前軀體為銅、鐵、鋅的氮化物、硼化物或磷化物，錫的氮化物，鎳的硼化物或磷化物中的一種或多種。所述熱塑性/熱固性塑料為本領域技術人員公知，例如熱塑性塑料可以為選自聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚芳醚、聚酯酰亞胺、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯/(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)合金(PC/ABQ、聚苯醚(PPO)、聚苯硫醚(PPQ、聚酰亞胺(PI)、聚砜(PSU)、聚醚醚酮 (PEEK)、聚苯并咪唑(PBI)或液晶聚合物(LCP)中的一種或多種。其中，聚烯烴可以為聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯或聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。聚酯可以為聚對苯二甲酸環己烷對二甲醇酯(PCT)、聚間苯二甲酸二烯丙酯(PDAIP)、聚對苯二甲酸二烯丙酯(PDAP)、聚萘二酸丁醇酯(本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮清，周良，苗偉峰，張雄，
申請(專利權)人：比亞迪股份有限公司，
類型：發明
國別省市：