随着高分子材料技术的发展,塑料代替金属在很多领域的应用,不能替代的是金属让人喜爱的质感。如何让塑料拥有金属材料的外观,替代金属材料,将两者优点结合起来,这一直是高分子研究的课题。到目前为止,研究人员已经能够设法在塑料的表面镀敷一层金属来改善塑料的性能,产生了一些展现金属质感外观的塑料制品,这都归功于塑料表面金属化工艺。什么是高分子材料金属化高分子材料金属化是利用物理或化学手段在高分子材料表面镀上一层金属,使其表面呈现出金属的某些性质,如导电性、磁性、导热性等。金属化后的高分子材料具有金属外观,镀层硬度高,便于焊接,可以代替金属制品,降低成本同时由于高分子材料一般具有高韧性,耐热性,耐蚀性等,使得金属化的高分子材料比普通金属材料性能更好。随着技术的发展,现在在塑料树脂中添加金属粉等,同样能够制备出金属化材料。塑料金属化工艺有哪些塑料金属化基本分为两大类,一是塑料表面金属化,另一个是塑料整体金属化。前者又分为干法和湿法等。干法主要包括物理气相沉积和化学气相沉积等湿法主要包括化学镀、电镀以及化学还原等。一、干法镀膜1、真空蒸发法是指在真空环境下加热镀膜材料,使其在极短时间内蒸发,沉积在塑料表面上形成镀层。优点:此法成膜速率快、效率高,但薄膜与基体结合较差。为此,人们将等离子刻蚀和真空蒸发法结合起来以提高结合力离子镀。缺点:只能蒸发像铝这种低熔点的金属。应用:镀铝膜,复合材料包装制品2、磁控溅射法是用高能离子轰击靶材,使靶材表面原子获得足够能量脱离母材,并按相应的溅射方向飞跃出来,沉积在塑料表面的方法。优点:与真空蒸发法相比,磁控溅射法不需要预处理,结合力较强,且能沉积多种金属。应用:汽车隔热防爆膜,其中金属隔热层由在PET膜上通过真空蒸镀或真空磁控溅射金属铝、银、镍等而成。3、化学气相沉积CVD
f指把含有沉积元素的反应气体引入反应室,在基体表面发生化学反应,并把固体产物沉积到基体表面的过程。有研究者用此方法在PTFE上成功沉积了铜。优点:化学气相沉积膜层致密,结合力强,厚度比较均匀,膜层质量稳定。缺点:影响膜的组成和结构的因素很多如气体运动速率、压力分布、温度等,必须严格控制才能得到理想的膜。同时,传统的化学气相沉积法反应温度通常很高9002000℃,容易导致基体变形和组织变化。应用:ABS表面镀铜二、湿法镀膜由于化学镀、电镀以及化学还原等方法都要在溶液中r