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随着塑料表面金属镀覆技术的广泛应用,工程塑料表面微蚀的环境问题引起了人们的广泛关注。目前塑料的表面微蚀大多采用铬酐-硫酸体系,而每年10万吨之多的ABS工程塑料通过铬酐硫酸体系微蚀后进行表面金属化,由此导致的环境污染显而易见。为了减小环境污染,本文以二氧化锰-硫酸-磷酸和二氧化锰-硫酸-三聚磷酸钠为化学微蚀液,对ABS塑料表面微蚀效果进行了研究。在二氧化锰-硫酸-磷酸体系中,研究了硫酸、磷酸浓度对ABS表面微蚀效果的影响。研究结果表明：(1)当硫酸浓度一定时,体系的氧化还原电位随着磷酸浓度的增大而增大,由于磷酸的络合作用导致体系的最佳氧化还原电位由二氧化锰-硫酸体系时的1.426V减小到1.342V。(2)体系中可溶四价锰离子含量随着磷酸浓度的增加呈先增后减的趋势。当硫酸浓度12.5mol/L,磷酸浓度为0.94mol/L时,可溶四价锰离子浓度可以达到4.98gm,随着磷酸浓度的增加又减小到3.55gm,说明磷酸在体系中有较好的络合作用。(3)二氧化锰-硫酸-磷酸体系微蚀处理后的效果要好于二氧化锰-硫酸体系,粘结强度由1.19kN/m增大到1.29kN/m。体系最佳的微蚀条件可以确定为：二氧化锰60g/L,硫酸浓度12.5mol/L,磷酸浓度0.94mol/L,在60℃下微蚀处理10min,接触角由92.1°降低到33°,粘结强度可以达到1.29kN/m。为了拓展该研究领域,进一步提高体系的微蚀效果,拟向二氧化锰-硫酸体系中加入三聚磷酸钠,通过三聚磷酸钠和锰离子形成稳定的配合物,来研究体系中硫酸浓度和三聚磷酸钠含量对ABS表面微蚀效果的影响。二氧化锰-硫酸-三聚磷酸钠是一种污染性较低的微蚀体系,用于提高ABS工程塑料与化学镀铜层之间的粘结强度。通过测定氧化还原电位及可溶四价锰离子含量,分析了微蚀液的组成与体系氧化能力的关系。研究了硫酸浓度和三聚磷酸钠含量对ABS基板表面亲水性,表面形貌及粘结强度的影响。当硫酸浓度相同时,体系的氧化还原电位随着三聚磷酸钠含量的增大而减小,因为三聚磷酸钠会和体系中的硫酸发生反应,使氢离子浓度减少,体系的氧化还原电位降低。当硫酸浓度为13.5mol/L,三聚磷酸钠为60g/L时,基板表面上形成了大量均匀而致密的微孔,粗化度达到最大,表面由憎水性变为较强的亲水性。该体系处理后的结果要优于二氧化锰-硫酸微蚀体系,粘结强度由1.19kN/m增大到1.25kN/m。较好的微蚀条件可以确定为：硫酸浓度为13.5mol/L,三聚磷酸钠为60g/L,在60℃下微蚀处理10min时,接触角由92.1°降低到30.5°,XPS分析显示经过处理后基板表面产生的C=O和-COOH基团浓度分别为6.8%和6.1%,粘结强度可达1.25kN/m。从本文的研究结果可知,二氧化锰-硫酸-磷酸和二氧化锰-硫酸-三聚磷酸钠体系均是一种污染性较低的微蚀体系,可以对ABS基板表面进行有效微蚀,从而提高ABS基板与镀铜层之间的粘结强度。粘结强度的提高对ABS塑料金属化在电子工业领域的应用起着十分重要的作用。