有机硅烷自组装膜为载体的聚丙烯表面镀镍研究

【摘要】聚丙烯（PP）是一种重要的热塑性塑料。金属化PP兼具塑料和金属的优点，进一步扩大其应用领域，如电子、精密仪器、电器、化工等行业。本文对电晕预处理PP表面自组装APTES薄膜进行化学镀镍和电镀镍研究，得出镀镍的最佳工艺条件。通过接触角、涂层表面分析、涂层厚度和涂层速度、附着力测试、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）和循环伏安法（CV）、化学镀来评估PP和自组装APTES薄膜对镀镍和电镀镍表面进行了表征。具体结果如下：（1）探索了APTES自组装膜制备的前处理工艺。最佳电晕时间为 60 s。此时的接触角为38.35°。羟基化的PP表面具有亲水性。 APTES薄膜经过电晕预处理后自组装。结果表明，PP表面形成了牢固的化学键，增加了表面粗糙度，为化学镀镍奠定了基础。 (2)通过正交实验探索化学镀镍的最佳工艺条件：镀镍液浓度(以Ni~(2+)为例)为9 g/L，镍还原镍浓度硫酸盐为4克/升。镍还原硼氢化钾浓度为5g/L，镍还原温度为40℃，化学镀液pH为9，化学镀时间为30min，化学镀温度为40℃。 C。通过附着力测试和表面形貌分析可以看出，PP表面的化学涂层附着力强，排列紧密，分布有序，但存在一定程度的颗粒聚集。 EDX能谱显示，化学镀层镍元素含量较高，但表面存在少量杂质。 (3)探讨了电流密度对电镀镍层厚度和镀速的影响,确定了能保证电镀镍层表观完整性的临界电流密度和时间为9 mA/cm~2和10 min分别。同时，该条件下得到的电镀镍层厚度（1.412μm）和电镀速度（0.141μm/min）均为最大值。 (4)探索不同电流密度和时间下电镀镍层的循环伏安曲线，以获得最佳的电镀镍条件。密度：(5 mA/cm~2;7 min)>(3 mA/cm~2;7 min)>化学镀>(7 mA/cm~2;7 min)>(9 mA/cm~2;7 min) min），因此当电流密度为5 mA/cm~2、电镀时间为7 min时，密度最佳。电位转折点的电流密度更接近纯镍片。电镀镍层的厚度为0.519μm，是通过化学镀获得的。镍层厚度为0.565μm，因此PP电镀的化学镀镍层厚度为1.084μm。 SEM和EDX结果表明，与化学镀镍层相比，最佳电镀条件下获得的镀镍层表面更光滑、排列更紧密、颗粒均匀、聚集明显减弱，且Ni元素的含量和纯度都有较大提高。改善了。