摘 要：對PC/ABS合金材料采用使用不同的注塑工藝注塑后電鍍，研究了注塑工藝對PC/ABS合金的粗化性能和鍍層結(jié)合力的影響。研究結(jié)果表明：注塑工藝對PC/ABS合金的粗化性能和鍍層結(jié)合力影響較大，注塑溫度過低、壓力和速度過高以及模具溫度過低都會降低材料的粗化性能和鍍層結(jié)合力。
關(guān)鍵詞：PC/ABS；注塑工藝；粗化；鍍層結(jié)合力
PC/ABS合金材料由于其優(yōu)異的綜合性能，在汽車、家電、通訊和IT等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，尤其是近年來，隨著汽車行業(yè)的迅猛發(fā)展以及汽車輕量化、以塑代鋼的發(fā)展趨勢，使得PC/ABS在汽車行業(yè)應(yīng)用帶來了鍥機。
汽車上使用的PC/ABS材料按照其后加工方式和使用方式可以分為通用PC/ABS，電鍍PC/ABS，啞光PC/ABS，高光PC/ABS等。其中電鍍PC/ABS由于其金屬外觀特性，在汽車上廣泛使用。
材料配方設(shè)計和電鍍工藝是人們通常認為影響PC/ABS電鍍性能的主要因素，然而很少有人關(guān)注注塑工藝對電鍍性能的影響。本文研究了注塑工藝對PC/ABS粗化性能和鍍層結(jié)合力的影響。
1 實驗部分
1.1 主要原料
PC：通用級，Dow-LG公司；
ABS高膠粉：通用級，Kumho公司；
AS粒子：通用級，Kumho公司；
1.2 主要設(shè)備及儀器
雙螺桿擠出機：Φ45，L/D =40，德國科倍隆公司；
注塑機：SM-120型，寧波震雄機械有限公司；
拉伸儀：7010型，德國Zwick公司；
掃描電子顯微鏡：JSM-6360LV，日本電子光學(xué)公司；
1.3 試樣的制備
采用不同的注塑工藝，注塑出規(guī)格為140mm×90mm×3mm的高光板，同一條件下注塑出的高光板一部分用于粗化后拍攝SEM觀察表面，另一部分電鍍后截成規(guī)格為140mm×25mm×3mm的長條，用于鍍層結(jié)合力的測試。
電鍍流程：除油，水洗，粗化，水洗，還原，水洗，敏化，活化，水洗，解膠，水洗，化學(xué)鍍鎳，預(yù)鍍銅，水洗，鍍鎳，鍍鉻，水洗，烘干。
1.4 測試及表征
采用掃描電鏡(SEM)觀察粗化樣板的表面；
采用拉伸試驗機按GMW14668標準，測試電鍍樣板的鍍層結(jié)合力；
2 結(jié)果與討論
2.1 注塑溫度對PC/ABS合金粗化性能的影響
在相同的注塑速度、壓力（中速中壓）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種溫度條件（230℃、250℃、270℃）注塑的高光板，粗化后的SEM照片如圖1所示。從圖中可以看出，注塑溫度為230℃時，粗化樣板表面的孔洞不均勻，而注塑溫度為250℃和270℃時，粗化樣板表面的孔洞更為均勻。這可能是在230℃溫度下，PC/ABS的流動性太差，注塑出的樣板有較大的內(nèi)應(yīng)力，在粗化過程中應(yīng)力釋放，導(dǎo)致樣板的刻蝕不太均勻。
圖1 注塑溫度對PC/ABS合金粗化性能的影響
2.2注塑溫度對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
在相同的注塑速度、壓力（中速中壓）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種溫度條件（230℃、250℃、270℃）注塑的高光板，電鍍后的鍍層結(jié)合力如圖2所示。從圖中可以看出，注塑溫度為230℃時，鍍層結(jié)合力最低，注塑溫度為250℃和270℃時，鍍層結(jié)合力相當(dāng)，遠大于230℃溫度下的鍍層結(jié)合力。這是由于230℃溫度下，注塑出的高光板內(nèi)應(yīng)力大所導(dǎo)致。
圖2 注塑溫度對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
2.3注塑速度和壓力對PC/ABS合金粗化性能的影響
在相同的注塑溫度（250℃）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種速度和壓力條件（低速低壓、中速中壓、高速高壓）注塑的高光板，粗化后的SEM照片如圖3所示。從圖中可以看出，速度和壓力由低到高，粗化樣板表面孔洞的均勻度下降。這是因為高速高壓會造成較大的內(nèi)應(yīng)力。
圖3 注塑速度和壓力對PC/ABS合金粗化性能的影響
2.4 注塑速度和壓力對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
在相同的注塑溫度（250℃）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種速度和壓力條件（低速低壓、中速中壓、高速高壓）注塑的高光板，電鍍后的鍍層結(jié)合力如圖4所示。從圖中可以看出，注塑條件為低速低壓和中速中壓的鍍層結(jié)合力明顯高于高速高壓。
圖4 注塑速度和壓力對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
2.5 模具溫度對PC/ABS合金粗化性能的影響
注塑速度、壓力（中速中壓）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種模具溫度條件（40℃、80℃、120℃）注塑的高光板，粗化后的SEM照片如圖5所示。從圖中可以看出，模具溫度為80℃和120℃時，粗化樣板表面的孔洞均勻程度好于模具溫度為40℃時。這是因為低的模具溫度造成了較大的內(nèi)應(yīng)力。
圖5 模具溫度對PC/ABS合金粗化性能的影響
2.6 模具溫度對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
注塑速度、壓力（中速中壓）和模具溫度（80℃）條件下，使用三種模具溫度條件（40℃、80℃、120℃）注塑的高光板，電鍍后的鍍層結(jié)合力如圖6所示。從圖中可以看出，模具溫度為80℃和120℃時，鍍層結(jié)合力明顯高于模具溫度為40℃時。這是因為低的模具溫度造成了較大的內(nèi)應(yīng)力。
圖6 模具溫度對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
圖6 模具溫度對PC/ABS合金鍍層結(jié)合力的影響
3 結(jié)論
注塑工藝中注塑溫度、注塑速度和壓力、模具溫度均對PC/ABS的粗化性能和鍍層結(jié)合力影響較大。通過設(shè)定合適的注塑工藝，設(shè)法降低材料的內(nèi)應(yīng)力可明顯提高PC/ABS的粗化性能和電鍍結(jié)合力。
參考文獻
[1] 嚴欽元，方景禮.塑料電鍍[M].重慶：重慶出版社，1987.
[2] 吳利英. 影響塑料電鍍的塑料工藝因素分析[J].現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用, 2002, 14 (6) :11-13.
[3] 陳亞, 苗藝. 高品質(zhì)塑料電鍍技術(shù)新進展[J].電鍍與環(huán)保，1999，19（3）：3-5.
[4] Hermann-josef Middeke. Plating on plastics part I-history, application of metal plated plastics, kinds of plastics [J], Materials Protection , 電鍍與涂飾 ,2004, 24: 35-39；
