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本发明属于塑料表面处理技术领域，具体涉及一种塑料表面复合镀层结构的制备方法及其应用。所述制备方法如下：S1.将塑料基材进行等离子体清洗处理；S2.(1)通过第一磁控溅射处理在塑料基材表面形成底层过渡层Ⅰ；或，(2)通过涂覆有机硅烷浆料，固化后在塑料基材表面形成底层过渡层Ⅱ；S3.通过第二磁控溅射处理在底层过渡层上形成金属颜色层；S4.先在金属颜色层上通过第三磁控溅射处理形成单质硅，再经过氮气等离子体或氧气等离子体作用形成SiN或SiO，在金属颜色层上形成透明保护层；S5.在透明保护层上通过第四磁控溅射处理形成碳氟聚合物，在磁控溅射过程中通入含氟离子的等离子体，即在透明保护层上形成抗指纹层。