ABS电镀问题与注塑工艺的关系.ppt

ABS电镀问题与注塑工艺的关系 注塑厂 黄贤明 ABS电镀问题主要表现为ABS材料与金属镀层之间的结合问题。是指电镀好的产品在做Cass,冷热循环等测试时出现镀层分离现象 。如果两者结合不好，就会出现两个界面分离，造成电镀后镀层起泡现象。要解决ABS材料与金属镀层间的结合问题。要从两个方面分析；ABS材料与电镀层的结合力和ABS材料与电镀层间的拉脱力。 冷热循环测试条件一般如下: A 在温度为 -40℃±2 ℃下,放置60分钟. B 在温度为 20 ℃±5 ℃下,放置60分钟. C 在温度为 75℃±2 ℃下,放置60分钟. D 在温度为 20 ℃±5 ℃下,放置60分钟. A→B →C →D为一个循环,连续三个循环.镀层不得有起泡,起皱,开裂,剥落等现象. 一, ABS材料与电镀层的结合力 ABS材料作为有机高分子材料，显非极性。而金属镀层则以离子键结合，带极性。两者之间只有通过分子间作用力相结合，结合力小。要提高两者间的结合力，就必须增加两者间的接触面积或增加着力机构。ABS电镀原理是通过在ABS表面增加许多小凹坑，在电镀时金属进入凹坑内部，填满凹坑并与外部相连。 相对于平面，凹坑增加了ABS材料的表面积。同时凹坑一般都是口部较小，内部较大，起到倒扣的作用，增加了ABS材料与金属镀层之间的结合力。 这些凹坑是通过对ABS材料做粗化处理产生的。电镀粗化的原理是通过用强酸性的铬酸氧化腐蚀ABS材料中的丁二烯橡胶相以达到形成凹坑的目的。在ABS材料系统中B（丁二烯）成分是非连续相分散在连续相AS中。这种非连续相分散在连续相的现象也叫岛海现象 B成分（非连续相）想一个个岛屿分散在AS成分（连续相）的海洋中。B成分的分散状况决定了电镀粗化后凹坑分布，数量和半径大小。理想的电镀粗化效果，ABS表面的凹坑尽可能多，分布均匀和半径小。ABS材料中B成分的分散性和它的合成方法和注塑工艺有关。 ABS合成工艺对橡胶相分散性的影响。ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。它的结构式如下； ABS树脂的生产方法有；机械共混法，乳液接枝法，乳液接枝共混法。（1）机械共混法生产ABS树脂主要包括丁晴胶乳（BA）的制备，苯乙烯-丙烯晴共聚树脂（AS树脂）乳液的制备，以上两组分通过混炼机共混三个步骤。机械共混法生产 ABS产量大，成本底。但是在共混前橡胶相是连续相，通过机械搅拌混炼使其分散在树脂相中。这种工艺生产的ABS材料橡胶相分散不均匀，颗粒大，结合力小。（2）乳液接枝法的步骤是先将丁二烯（和苯乙烯）加入反应釜中制得丁苯胶乳或聚丁二烯胶乳。之后，再加入苯乙烯，丙烯腈和催化剂进行乳液接枝共聚。在这种工艺中，丁苯胶乳是以微小颗粒状悬浮在溶液中的，当加入苯乙烯，丙烯腈后，橡胶相被包裹住，再经过凝聚，离心，干燥，造粒等工序制得产品。这种工艺生产的ABS橡胶相颗粒小，分散均匀，与树脂相结合力大。电镀性能优越。 在我们使用的ABS中，奇美ABS主要是机械共混法生产的，三菱ABS是乳液接枝法生产的。通过对图的比较，可以看出三菱ABS材料形成的凹坑分布均匀而半径较小，奇美ABS的则效果不佳。如图 : 同时，ABS中B成份的比例对电镀性能有很大影响。如果B成份过少，则粗化后形成的微孔数量少，如果B成份过高，则橡胶相容易形成连续相，粗化效果不理想。在ABS系统中苯乙烯含量一般在（40%~50%）。丁二烯含量在（0%~30%），当丁二烯含量在18%~23%之间时ABS的电镀性能最好。所以,电镀级的ABS材料如奇美727和三菱3001等ABS的丁二烯含量都在18%~23%之间.只是由于合成工艺的不同造成电镀性能的差异. 注塑工艺与橡胶相分布的关系 ABS材料中的橡胶相(丁二烯成份)的分布不是一成不变的。当ABS聚合物处于熔融状态时材料中的分子链获得较大动能,可以摆脱自由体积的束缚。在受到外力的作用下,分散相与连续相发生相对运动。这种运动直接影响到橡胶相在材料表面的分散性。这里的外力作用是指材料在流动过程中所受到的各种作用力。因此,在注塑成型的过程中，注塑工艺中的射胶速度，溶胶温度，模具温度，等对橡胶相的分散性有较大的影响。尤其是对于橡胶相分散不稳定，界面结合力较差的材料。 橡胶粒子径向迁移理论 在流变学中，一相连续，一相分散的共混物熔体可视为一种可变形的粘弹颗粒分散在非牛顿型介质中的悬浮体系。在圆管中流动时，悬浮粒子会发生径向迁移现象。这个理论适合于我们分析ABS熔体在流动中橡胶相的分散情况。一般的悬浮液，既刚性粒子悬浮于 牛顿型介质中，流动时悬 浮粒子迁移向管轴和管壁 之间r=R/2处。而 对于可 变形粒子悬浮于粘弹性介 质中时，运动的