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从成型工艺的角度解密如何提高ABS的镀层结合力

作者:admin    添加时间:2016-12-18 8:53:57    浏览量:936

从成型工艺的角度解密如何提高ABS的镀层结合力

众所周知,塑料电镀不仅可以实现金属质感,而且能减轻制品重量,在对轻量化要求越来越高的汽车行业越来越受欢迎。塑料电镀件致力于追求金属镀层和塑料基材之间良好的粘接强度(或电镀结合力):结合力差,很容易导致电镀件在热存放试验、高低温循环等试验中出现镀层开裂、鼓泡、脱落等问题。ABS塑料仍然是目前最受欢迎也是最有可能获得高电镀结合力的塑料。

那么,究竟如何才能获得高结合力的ABS电镀件呢?仅仅与ABS塑料的材料设计有关系吗?其实早在1966年日本学者就报道了金属镀层与ABS塑料制品之间的粘接不仅仅与ABS树脂有关,同样与成型工艺密切相关。

 

 
 
 
 

作者采用注射成型法和压缩成型法制备了长ⅹ宽ⅹ厚分别为120mmⅹ80mmⅹ3mm的平板,然后采用同样的工艺进行电镀,测得压缩成型制品的剥离强度是注射成型制品的4~5倍!

 

究竟是什么原因呢?观察图1和图2给出的注射成型和压缩成型ABS制品的表面形貌,发现:注塑成型制品表面的橡胶在流动方向发生了一定程度的拉伸变形。当受到铬酸-硫酸粗化液刻蚀之后,变形的橡胶颗粒脱落,形成大而浅的空穴;而压缩成型制品表面的橡胶几乎全部保持圆形,经过刻蚀,橡胶脱落,形

 
 

成小而深的空穴!相应地,后续沉积在注塑件表面的金属层厚度较薄,局限于制品表层;而沉积在压缩件表面的金属层厚度较厚,可以穿过表层进入次表层。

 
 

很显然,金属层与塑料的铆合深度越深,镀层与基材的粘接强度越高!

 

 

 
 

为什么不同的成型方法会诱导成型制品产生不同的微观结构?注射成型的特点就是具有复杂的应力场和温度场!如图所示,注塑的充模过程是典型的喷泉流动模式,聚合物熔体接触到低温模壁后会立即凝固形成表层,(次)表层的剪切应力最大,作为分散相的橡胶粒子在(次)表层将沿流动方向被拉长,取向程度高;而在较热的芯层,熔体冷却慢,橡胶粒子由于有足够的松弛时间,变形程度小。比较而言,压缩成型则是近乎零剪切的成型方法,橡胶几乎不发生变形。很显然,制品表面受到酸液粗化之后,拉伸变形严重的橡胶粒子被刻蚀的深度就会浅,相应的铆合力就会低;而圆形的橡胶粒子被刻蚀的深度就会深,铆合力就会高!用下面的示意图可以简单而形象地解释成型方法对橡胶形态和镀层结合力的影响。

 

 

 
 

那我们有没有办法减少制品表面的橡胶变形呢?两个方面:一是通过控制成型工艺来减少注塑过程皮芯结构的出现,如何控制?请持续关注我们的后续报道;二是通过对成型制品进行柔和的溶剂处理(比如丙酮)或者热处理(退火)也可以使变形的橡胶粒子回复到一定程度的圆形状态。

 

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