本发明属于化学镀铜领域，具体涉及一种abs塑料化学镀铜液及其制备方法。
背景技术：
：近年来，作为装饰性的塑料得到了迅速的发展，其应用也越来越广泛。abs塑料具有强度高、刚性好、耐高温、加工成型性好、尺寸稳定、外观质量好等良好的综合性能，被广泛应用于汽车、摩托车、电子工业及日用品工业。abs经过化学镀铜之后，铜层有良好的导电性和钎焊性，铜层与abs塑料的膨胀系数较接近，有利于与基体的结合。所以，在abs塑料上化学镀铜比传统的化学镀镍更具有优越性。化学镀铜可用于印制电路板的通孔金属化、内层铜箔处理、电磁波屏蔽、电子元件的封装和催化材料制造。近三十年的研究表明，化学镀液的稳定性、金属沉积速率及镀层的品质等问题尚未完全解决，如以甲醛为还原剂的化学镀铜溶液中出现的微小铜颗粒，使溶液快速分解。化学镀铜的稳定性与铜的沉积速率是互相矛盾的两个方面。一般来说，提高铜的沉积速率，镀液的稳定性下降，所得镀层表面多疏松、粗糙、颜色暗沉；降低铜的沉积速率，镀液的稳定性提高，所得镀层致密、光亮。为了改善镀液的性能，提高铜层的品质，往往要选择不同的添加剂。目前，现有技术公开了一些化学镀铜的技术方案，例如申请公布号为cn101078111a的中国专利申请，公开了一种化学镀铜溶液，其组分主要包括：五水合硫酸铜2-3g/l、七水合硫酸铁0.2-0.5g/l、酒石酸钾钠3-5g/l、次磷酸钠4-6g/l、硫酸铵0.8-1g/l、硫脲0.01g/l。该发明的环保型化学镀铜溶液采用次磷酸钠作为还原剂，避免了采用甲醛所带来的环境污染，且采用酒石酸钾钠为络合剂以降低成本，另该配方稳定性较高，易于管控；而在性能方面，该方法所得的膜层能通过8个小时的盐雾实验，且其电阻和附着力都能达到工业标准。但是，该化学镀铜溶液的沉积速率不是非常优异，具有进一步提高的空间。因此，研究出一种镀层沉积速率和镀液稳定性均优异的abs塑料化学镀铜溶液具有非常重要的应用价值。技术实现要素：本发明的目的是提供一种镀层沉积速率和镀液稳定性均优异的abs塑料化学镀铜溶液，为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜2-3g/l、七水合硫酸铁0.2-0.5g/l、酒石酸钾钠3-5g/l、次磷酸钠4-6g/l、硫酸铵0.8-1g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：3-5组成。优选地，所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：4组成。所述的一种化学镀铜溶液的制备方法：按所述质量浓度称取五水合硫酸铜、七水合硫酸铁、酒石酸钾钠、次磷酸钠、硫酸铵、nascn和ctab，加入去离子水中，搅拌均匀，施镀之前用氨水调ph值为12-13。相比于现有技术，本发明的有益效果为：本发明采用特定重量配比的nascn、ctab作为复合稳定剂，相比于现有技术公开的采用硫脲的化学镀铜溶液，获得了更优的镀层沉积速率，最高达到9.35μm/h。同时大大提高了化学镀铜溶液的稳定性。具体实施方式：下面结合实施例对本发明作进一步地说明。实施例1：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：4组成。所述化学镀铜溶液的制备方法：按所述质量浓度称取五水合硫酸铜、七水合硫酸铁、酒石酸钾钠、次磷酸钠、硫酸铵、nascn和ctab，加入去离子水中，搅拌均匀。对比例1：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、硫脲0.01g/l。对比例2：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、nascn0.01g/l。对比例3：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、ctab0.01g/l。对比例4：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2-0.5g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、亚铁氰化钾0.01g/l。对比例5：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、2，2’-联吡啶0.01g/l。对比例6：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、亚硫酸钠0.01g/l。对比例7：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、2-疏基苯并噻唑0.01g/l。对比例8：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：1组成。对比例9：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：8组成。对比例10：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由硫脲、ctab按质量比1：4组成。对比例11：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、硫脲按质量比1：4组成。对比例12：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由亚铁氰化钾、ctab按质量比1：4组成。对比例13：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、亚铁氰化钾按质量比1：4组成。对比例14：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由2-疏基苯并噻唑、ctab按质量比1：4组成。对比例15：一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、2-疏基苯并噻唑按质量比1：4组成。测试本发明实施例1和对比例1-15化学镀铜溶液在abs塑料表面的镀层沉积速率和镀液的稳定性，abs塑料件均为同一厂家、同一批次生产，尺寸100mm×50mm×10mm。工艺流程为：abs塑料件—去除应力—化学除油—水洗—粗化—水洗—第一次还原—水洗—敏化—水洗—活化—第二次还原—水洗—化学镀铜。主要工艺条件：去除应力：80℃下恒温处理8h。化学除油：5g/l氢氧化钠，20g/l碳酸钠，20g/l磷酸钠，1g/l十二烷基磺酸钠，温度60℃，时间30min。粗化：380g/l三氧化铬，410g/l硫酸，温度65℃，时间20min。第一次还原：10ml/l水合肼，15ml/l盐酸（w=37%），温度30℃，5min。敏化：30g/l二氯化锡，40ml/l盐酸（w=37%），温度30℃，时间10min。活化：5g/l硝酸银，10ml/l氨水（w=25%），温度35℃，时间5min。第二次还原：1g/l氢氧化钠，1g/l硼氢化钾，温度30℃，时间2min。化学镀铜：按各实施例和对比例分别配制，氨水调ph值12.5，温度45℃，施镀时间0.5h。一、增重法测定沉积速率，其计算公式如下：v=(m1－m0)×10000/（ρ×a×t）式中，v为沉积速率，μm/h；m0和m1分别为电子天平称量镀件镀前与镀后的质量，g；ρ为铜的相对密度，8.93g/cm3；a为镀件的表面积，cm2；t为施镀时间，h。二、镀液稳定性测试。由于镀液放置到自然分解所需的时间较长，为了缩短实验时间，一般采用加速法。本发明采用氯化钯加速试验测试镀液稳定性：向50ml镀液中加入15mlpdcl2（0.18g/l），温度为60℃，记录镀液分解时间，即产生大量红色铜粉和氢气所需的时间。测试结果见表1。表1沉积速率（μm/h）分解时间（min）实施例19.35120对比例14.2165对比例25.4575对比例36.1492对比例43.51110对比例54.7872对比例64.6945对比例73.8530对比例87.1592对比例96.3985对比例105.5872对比例114.7169对比例124.98105对比例134.2585对比例145.1245对比例153.9152通过测试结果可知，本发明实施例1的化学镀铜溶液在abs塑料表面的沉积速率高达9.35μm/h，同时镀液的稳定性优异。对比例1为申请公布号为cn101078111a的中国专利申请的技术方案，镀层沉积速率仅为4.21μm/h，镀液的稳定性比实施例1大大降低。对比例2-7仅采用单一的稳定剂，具体为nascn、ctab、亚铁氰化钾、2，2’-联吡啶、亚硫酸钠和2-疏基苯并噻唑，均不能同时获得高的沉积速率和镀液稳定性。对比例8-9采用的复合稳定剂中nascn、ctab的质量比不在1：3-5的范围内，沉积速率和镀液稳定性均相比于实施例1大幅度下降；对比例10-15采用其他种类的稳定剂与nascn或ctab进行复配，所得到的化学镀铜溶液的沉积速率和镀液稳定性均远低于实施例1。当前第1页1 2 3
技术特征：
1.一种abs塑料化学镀铜溶液，其特征在于，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜2-3g/l、七水合硫酸铁0.2-0.5g/l、酒石酸钾钠3-5g/l、次磷酸钠4-6g/l、硫酸铵0.8-1g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：3-5组成。
2.根据权利要求1所述的一种abs塑料化学镀铜溶液，其特征在于，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜3g/l、七水合硫酸铁0.2g/l、酒石酸钾钠3g/l、次磷酸钠5g/l、硫酸铵0.8g/l、复合稳定剂0.01g/l；所述复合稳定剂由nascn、ctab按质量比1：4组成。
3.根据权利要求1或2所述的一种abs塑料化学镀铜溶液的制备方法，其特征在于，按所述质量浓度称取五水合硫酸铜、七水合硫酸铁、酒石酸钾钠、次磷酸钠、硫酸铵、nascn和ctab，加入去离子水中，搅拌均匀，施镀之前用氨水调ph值为12-13。
技术总结
本发明公开了一种化学镀铜溶液，由如下质量浓度的原料溶于水制备而成：五水合硫酸铜2‑3g/L、七水合硫酸铁0.2‑0.5g/L、酒石酸钾钠3‑5g/L、次磷酸钠4‑6g/L、硫酸铵0.8‑1g/L、复合稳定剂0.01g/L；所述复合稳定剂由NaSCN、CTAB按质量比1：3‑5组成。本发明的有益效果为：本发明采用特定重量配比的NaSCN、CTAB作为复合稳定剂，相比于现有技术公开的采用硫脲的化学镀铜溶液，获得了更优的镀层沉积速率，最高达到9.35μm/h。同时大大提高了化学镀铜溶液的稳定性。
技术研发人员：卢桂珍
受保护的技术使用者：卢桂珍
技术研发日：.12.10
技术公布日：.02.28
