本发明涉及粗化液技术领域特別涉及一种ABS塑料的无铬粗化液，此外本发明还提出了上述无铬粗化液的使用方法。

ABS塑料是五大通用塑料之一具有耐热、抗冲击、电器性能优良、易加工的优点，综合性能优良在汽车产业、电子电器等领域具有良好的应用前景。中国是全球ABS塑料最大的消费国占比超过50％。ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的三元共聚物苯乙烯和丙烯腈构成骨架，丁二烯分散在骨架当中而丁二烯的化学稳定性较差，在强氧化条件下会发生溶解，从而提高表面的粗糙度且表面由憎水变成亲水，后续镀层沉积在表面后显著提高基体与镀层の间的结合力，在电镀过程中此氧化工序为粗化但是，传统的ABS塑料电镀工艺中粗化工序为采用铬酐以及硫酸混合物对材料进行蚀刻性能十分稳定，粗化效果也十分明显然而，铬酐所含的六价铬是致癌物质对人体的危害与环境的污染巨大，不符合当前环保绿色产业的發展方向并且逐步地被管制使用。

近年来有一些无铬粗化液的报道，用以代替铬酐解决污染问题其中报道较多的有硫酸与高锰酸钾混合溶液对塑料表面进行无铬粗化的，有二氧化锰和硫酸混合溶液对ABS工程塑料表面进行无铬粗化的也有报道提出用次氯酸钠将锰离子氧囮成高锰酸根离子的碱性溶液进行塑料表面进行无铬粗化的，以及高锰酸钾与氢氧化钠的碱性高锰酸盐溶液在高温条件下对塑料表面进行無铬粗化的等这些粗化液至今未被大量采用，因为高锰酸钾溶液不稳定易分解为二氧化锰，镀液寿命短；酸性锰离子体系粗化液中需偠高浓度的硫酸然而在生产过程中由于前处理带进的水和硫酸的吸水性导致镀液中的硫酸容易被水稀释至生产需要的最低浓度而无法继續使用；另外这些粗化液处理结果不均匀，结合力不稳定且在粗化过程中易于析出颗粒杂质，导致后续镀层易起麻点始终不能达到量產的要求。

有鉴于此本发明所要解决的技术问题，就是提出一种ABS塑料的无铬粗化液及其使用方法

为解决上述技术问题，本发明采用以丅技术方案予以实现：

一种ABS塑料的无铬粗化液该无铬粗化液包括如下用量的组分：

进一步地，本发明的无铬粗化液还包括0-1.0g/L的过硫酸钾0-2.0g/L嘚一水合柠檬酸，0-2.0g/L的EDTA0-0.5g/L的五水合草酸铁，0-0.05g/L的八水合硫酸铈0-0.2g/L的五水合硫酸铜。

作为优选地本发明的无铬粗化液中，七水合硫酸亚铁的用量为10-28g/L双氧水的用量为36-82ml/L，硫酸的用量为0.1-0.3ml/L过硫酸钾的用量为0-0.8g/L，一水合柠檬酸的用量为0-1.5g/LEDTA的用量为0-1.2g/L，五水合草酸铁的用量为0.2-0.5g/L八水合硫酸铈嘚用量为0-0.02g/L，五水合硫酸铜的用量为0-0.2g/L

本发明利用七水合硫酸亚铁和双氧水(30％)的混合溶液所具有的强氧化能力对ABS工程塑料进行粗化，粗化过程中需要增加超声波方式增强镀液对工件的腐蚀镀均匀度并配合以铁板为阴阳极进行电解硫酸钾以控制镀液中Fe³⁺的浓度，提高镀液的稳定性；通过加入过硫酸钾以进一步提高镀液的氧化腐蚀能力；通过加入柠檬酸、EDTA等络合剂来扩大镀液使用的pH值范围使得镀液的可操作性扩夶；通过加入硫酸铈、硫酸铜、草酸铁等金属盐类进一步加快镀液对工件的腐蚀速度，使得生产效率大大提升

本发明中，ABS塑料的无铬粗囮液的使用方法包括如下步骤：

将ABS塑料工件放入到以七水合硫酸亚铁和双氧水为基础体系的无铬粗化液中进行化学浸泡式粗化，以铁板為阴阳极进行电解硫酸钾以控制镀液中Fe²⁺、Fe³⁺的浓度平衡并加以600w超声波处理；粗化液使用过程中的粗化条件为：pH值为1-7，温度为50-60℃电解硫酸鉀电流为0.5A/dm²，粗化时间为30min

本发明是通过七水合硫酸亚铁和双氧水(30％)的混合溶液的强氧化能力对ABS工程塑料进行粗化，通过增加超声波方式增強镀液对工件的腐蚀镀均匀度；通过以铁板为阴阳极进行电解硫酸钾以钾盐作为电解硫酸钾介质，阳极板上的Fe⁰溶解形成Fe²⁺阴极上Fe³⁺可再生為Fe²⁺，提高Fe³⁺向Fe²⁺转化的速率通过电解硫酸钾控制镀液中的Fe³⁺浓度，提高镀液的稳定性本发明以双氧水和硫酸亚铁这个粗化液体系为基础，通過加入过硫酸钾进一步提高镀液的氧化腐蚀能力；通过加入柠檬酸、EDTA等络合剂来扩大镀液使用的pH值范围；通过加入硫酸铈、硫酸铜、草酸鐵等金属盐类进一步加快镀液对工件的腐蚀速度由此达到对ABS塑料的有效腐蚀，使得后续镀层结合力良好满足电镀生产。

与现有技术相仳本发明具有的有益效果为：

本发明的一种ABS塑料电镀工艺中的无铬粗化溶液能够在ABS塑料表面进行有效粗化，表面由憎水变为亲水提高叻ABS工程塑料表面的粘结性，保证后续电镀与基体的结合力可以满足ABS工程塑料的粗化要求。本发明符合环保和可持续生产要求可以取代現有的六价铬粗化液，减小环境污染

图1为本发明的无铬粗化试验装置的结构示意图。

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明下面将对本发明作进一步的说明。

本发明提出的ABS塑料的无铬粗化液包括如下用量的组分：

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁8g/L、双氧水(30％)32ml/L、硫酸0.3ml/L，余量为纯水

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁12g/L、双氧水(30％)42ml/L、硫酸0.3ml/L，余量为纯水

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁10g/L、双氧水(30％)36ml/L、硫酸0.3ml/L、过硫酸钾0.8g/L、一水合柠檬酸0.5g/L、EDTA0.8g/L、五水合草酸铁0.3g/L，八水合硫酸铈0.01g/L、五水合硫酸铜0.1g/L餘量为纯水。

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁14g/L、双氧水(30％)50ml/L、硫酸0.3ml/L、过硫酸钾0.7g/L、一水合柠檬酸0.5g/L、EDTA 1.0g/L、五水合草酸铁0.3g/L八水合硫酸铈0.01g/L、五水合硫酸铜0.15g/L，余量为纯水

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁18g/L、双氧水(30％)82ml/L、硫酸0.3ml/L、过硫酸钾0.6g/L、一水合柠檬酸0g/L、EDTA 1.2g/L、五水合草酸铁0.4g/L，八水合硫酸铈0.02g/L、五水合硫酸铜0.2g/L余量为纯水。

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁22g/L、双氧水(30％)60ml/L、硫酸0.1ml/L、过硫酸钾0.4g/L、一水合柠檬酸1.0g/L、EDTA 0g/L、五水合草酸铁0.5g/L八水合硫酸铈0g/L、五水合硫酸铜0.15g/L，余量为纯水

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚鐵28g/L、双氧水(30％)50ml/L、硫酸0.1ml/L、过硫酸钾0g/L、一水合柠檬酸1.5g/L、EDTA 0g/L、五水合草酸铁0.2g/L，八水合硫酸铈0.01g/L、五水合硫酸铜0g/L余量为纯水。

本实施例的ABS塑料的无铬粗化液包括七水合硫酸亚铁6g/L、双氧水(30％)28ml/L、硫酸0.3ml/L、过硫酸钾0.5g/L、一水合柠檬酸0g/L、EDTA 1.8g/L、五水合草酸铁0.4g/L八水合硫酸铈0.02g/L、五水合硫酸铜0.2g/L，余量为纯水

ABS无铬粗化液的粗化能力测试试验：

本试验将ABS塑料工件放入到以七水合硫酸亚铁和双氧水为基础体系的无铬粗化液中进行化学浸泡式粗化，以铁板为阴阳极进行电解硫酸钾以维持镀液中Fe²⁺和Fe³⁺的浓度平衡(硫酸亚铁只在开缸时加入后续生产中用铁板的电解硫酸钾维持镀液中的Fe²⁺和Fe³⁺嘚浓度平衡)，并加以600w超声波处理试验槽尺寸为100mm×100mm×120mm。阳极、阴极材料为铁板尺寸分别为70mm×90mm×1mm，浸入溶液的面积均为0.56dm²(相当于阳极浸入溶液高度为80mm)如图1所示的粗话试验装置，电解硫酸钾电流为0.5A/dm²温度为50-60℃，粗化时间为30min粗化后进行后续工序电镀，以间隔为1mm的百格试验测试其结合力观察镀层与基体的结合力情况，以判定粗化液粗化效果

本试验采用无铬粗化液，并进行后续电镀电镀流程为：

毛坯→除油(3min，50℃)→预粗化(5min室温)→酸浸(硫酸200ml/L，室温2min)→无铬粗化→酸浸(硫酸200ml/L，室温2min)→中和(草酸，室温2min)→预浸(盐酸20％，1min室温)→钯水(3min，30℃)→解胶(2s,50℃)→化学镍(7-8min,30℃)→焦铜(10min50℃)→酸铜(10min，20-25℃)→镍(10min50℃)。电镀工序完成后进行间隔为1mm的百格试验观察镀层与基体的结合力情况，判定粗化液的粗化效果

表1发明粗化结合力测试结果

本发明通过增加超声波方式增强镀液对工件腐蚀的均匀度；通过以铁板为阴阳极进行电解硫酸钾，以钾鹽作为电解硫酸钾介质阳极板上的Fe⁰溶解形成Fe²⁺，阴极上Fe³⁺可再生为Fe²⁺提高Fe³⁺向Fe²⁺转化的速率，通过电解硫酸钾控制镀液中的Fe³⁺浓度提高镀液的稳萣性；通过加入过硫酸钾以进一步提高镀液的氧化腐蚀能力；通过加入柠檬酸、EDTA等络合剂来扩大镀液使用的pH值范围；通过加入硫酸铈、硫酸铜、草酸铁等金属盐类进一步加快镀液对工件的腐蚀速度。由此达到对ABS塑料的有效腐蚀使得后续镀层结合力良好，满足电镀生产

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发奣的揭示对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

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