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聚丙烯(PP)是一种重要的热塑性塑料,金属化的PP兼具塑料和金属的优点,进一步扩大了其应用领域,例如电子、精密仪器、电器、化学工业等行业。本文对电晕前处理的PP表面自组装APTES薄膜,进行化学镀镍和电镀镍研究,得到镀镍最佳工艺条件。通过接触角、镀层表观分析、镀层厚度和镀速、粘结力测试、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)对PP、自组装APTES薄膜、化学镀镍及电镀镍表面进行了表征,具体结果如下:(1)探索APTES自组装膜制备的前处理工艺,最佳电晕时间为60 s,此时接触角为38.35°,羟基化的PP表面亲水。电晕前处理后自组装APTES薄膜,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)正交试验探索得到化学镀镍最佳工艺条件为:镀镍液浓度(以Ni2+为例)为9 g/L,镍还原-硫酸镍浓度为4 g/L,镍还原-硼氢化钾浓度为5 g/L,镍还原-温度为40℃,化学镀液pH为9,化学镀时间为30 min,化学镀温度为40℃。通过粘结力测试、表面形貌分析可知PP表面的化学镀层粘结力强,排列紧密,分布有序,但颗粒存在一定程度的聚集。EDX图谱表明化学镀层镍元素含量高,但表面存在少量杂质。(3)探索了电流密度对电镀镍层厚度和镀速的影响且得到能保证电镀镍层表观完好的临界电流密度和时间分别为9 mA/cm2和10 min。同时此条件下得到的电镀镍层厚度(1.412μm),镀速(0.141μm/min)均为最大值。(4)探究了不同电流密度和时间下,电镀镍层的循环伏安曲线,得到最佳电镀镍条件。致密性:(5 mA/cm2;7 min)>(3 mA/cm2;7 min)>化学镀>(7 mA/cm2;7 min)>(9 mA/cm2;7 min),故在电流密度5 mA/cm2,电镀时间7 min时,致密性最佳,电势转向处电流密度与纯镍片更加接近,电镀镍层厚度为0.519μm,因化学镀得到的镍层厚度为0.565μm,故PP电镀化学镀镍层厚度为1.084μm。SEM和EDX结果显示,最佳电镀条件下得到的镀镍层与化学镀镍层相比,表面更加平整、排列紧密、颗粒均匀且聚集程度显著减弱,Ni元素的含量和纯度得到大幅度提高。