RU1789298C - Способ подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов - Google Patents

Abstract

Использование: дл  металлических износостойких , защитных, декоративных покрытий на пластмассах. Сущность изобретени : полимерные материалы с целлюлозосодер- жащим наполнителем перед металлизацией обрабатывают водой, содержащей суспензию спор грибов Aspergillus niger, Chaetomium globosum, Trichoderma lignorum, Alternaria alternate с титром 1 106 при 28-30°С в течение 5 сут. при расходе воды 1 л на 1 м2 поверхности.

Description

ел

G

Изобретение относитс  к способам получени  металлических износостойких, защитных , декоративных покрытий на пластмассах.

В частности, насто щее изобретение определ ет состав полимерной композиции и способ поверхностной обработки, в совокупности обеспечивающие высококачественные издели  с химическим или химикогальваниче- ским покрытием.

Металлизированные пластмассы, сочета  полезные особенности пластмасс и металла обладают уникальными свойствами и наход т широкое применение во многих област х .

Наиболее близкими к предлагаемому способу  вл етс  метод подготовки поверхности перед химической металлизацией пластмасс (1), позвол ющий получать равномерное по толщине покрытие с высокой адгезией к подложке. Особенностью этого способа  вл етс :

- обезжиривание с использованием органических растворителей или поверхностно-активных веществ;

- травление минеральными кислотами, хромовым ангидридом, фосфорным ангидридом , бихроматами и т.д.

- сенсибилизацию сол ми олова;

- активирование с использованием солей каталитически активных металлов Pd, Pt, Ag, Os, гит.д.;

-акселерацию растворами восстановителей - гипофосфитами, гидразином и т.д.

Все указанные реагенты дороги, что значительно удорожает процесс металлизации пластмасс. Кроме того травильные растворы , промывные воды, загр зн ют окружающую среду токсичными соединени ми , требуют применени  специальных методов обезвреживани  и должны быть отделены от растворов химической металлизации , так как содержащиес  в них лиганды раствор ют осаждаемые при обезвреживании стоков гидроксиды т желых металлов. Выделенные из стоков при их обезвреживаvj оо ю

ю о

00

v .

нии токсичные соединени  также загр зн ют окружающую среду и требуют специальных меропри тий по их захоронению.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества подготовки - обеспечение экологически чистой технологии подготовки поверхности, повышение качества металлических покрытий.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов с целлюлозосодержащим наполнителем, обрабатывают водой, содержащей суспензию спор мицелиальных грибов Asp.niger, Chaetomium globosum, Trichoderma lignorum, Alternaria alternata с титром 1 106 при 28-30°С в течение 5 сут. при расходе воды 1 л на 1 м поверхности.

- Примеры осуществлени  способа.

Изготовл ют издели  на основе полиолефинов , АБС-пластика, полистирола методом лить  под давлением по стандартным режимам.

Полученные образцы обрабатывают в среде, содержащей суспензию спор мицелиальных грибов Aspergillus niger, Chaetomium globosum, Trichoderma lignorum, Alternaria alternata с титром 1 10s при 28- 30°C в течение 5 сут и расходе воды 1 л на 1 м2 поверхности, после чего на них нанос т методом химического осаждени  никелевое покрытие из состава, г/л:

NICI2 6Н20- 6

NaHaPCU -2Н20- 8

NaCH3COO -ЗН20-6

при 82-84°С.

Одновременно были нанесены покрыти  на издели  с поверхностной обработкой по прототипу:

-обезжиривание в уайт-спирите в течение 2 мин;

; -травление в течение 60 с смесью азотной и сол ной кислоты в соотношении 1:3 при 65°С с последующей обработкой аммиачным раствором;

- сенсибилизаци  в растворе состава (г/л)8пС12.2Н20-100; - - NaOH - 150; тартрат кали  натри  - 175;

- активирование в растворе, содержащем 0,35 г/л PdCl2 и 2 мл/л HCI;

- акселераци  5%-ным сульфатом железа (II)

и далее нанесение никелевого покрыти  методом химического осаждени  (как указано выше).

Температурные пределы обработки выбраны оптимальными дл  развити  микроорганизмов , расход воды подобран дл  обеспечени  наиболее благопри тных условий их роста.

Проведены испытани  полученных изделий с покрытием (металлическим никелем ), результаты которых приведены в табл. 1-4. Покрыти  на всех образцах имели толщину 20 мкм.

Исследовани  свойств провод т следующими методами.

Разрушающее напр жение при изгибе и раст жении определ ют на образцах ма5 териалов по ГОСТ 4648-7 и 11262-80 соответственно .

Адгезию покрытий определ ли методом отрыва по следующей методике. Полимерный образец размером 20x60 мм с покрыти0 ем, нанесенным с двух сторон заклеивали между двум  металлическими пластинами такого же размера полиуретановым клеем ПУ-2. Площадь склейки 3 см2 (15x20 мм). Испытани  производ т на разрывной маши5 не, при этом измер ют усилие разрушени  соединени  по границе полимер-покрытие. Стойкость к перепаду температур определ ют выдерживанием образцов при следующих температурах: 1 ч при 85°С; 15 мин

0 при комнатной температуре. Стойкость выражают в количестве циклов до по влени  дефектов в покрыти х (пузырей, трещин, шелушени , отслаивани  и др.дефектов). Как видно из табл, 1-3 композиции, со5 держащие 3-5% наполнител , обработанные по описанному в насто щем изобретении способу, обладают повышенной прочностью, качество нанесенного покрыти  также превосходит как прототип, так и изготовленные

0 с отличными от предлагаемых параметрами - обработки,

Применение данного класса соединений в составе композиций полимерных материалов повышает прочность изделий.

5 Использование дл  поверхностной обработки мицелиальных грибов,  вл ющихс  одними из главных источников биологического повреждени  материалов, сооружений неизвестно.

0

За вл емые состав композиции и способ их обработки позвол ют исключить из технологии подготовки поверхности операции по механической обработке, обезжири- 5 ванию, активации, сенсибилизации и активированию с применением дорогосто щих и токсичных реагентов, загр зн ющих окружающую среду. Вследствие воздействи  на поверхность издели  микроорганизмов образуетс  активированна  разветвленна  поверхность , не требующа  этих операций. Процесс идет только на поверхности материала и отработанные воды могут по сле стерилизации сбрасыватьс  без дополнительной очистки, т.к. содержат лишь незначительные примеси органических веществ биологического происхождени  (щавелева , лимонна  и др.кислоты). Кроме того при применении предлагаемого способа значительно снижаетс  расход воды, причем используема  вода моФормула изобретени 

Способ подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов с целлюлозосодержащим наполнителем путем обработки их в жидкой среде, отличающийс  тем, что, с целью

Состав, способ обработки и свойства образцов из ПЭНД

0

жет возвращатьс  в цикл. Ванны дл  обработки не требуют применени  дорогосто щих коррозионно-стойких и футеровочных материалов , необходимых при традиционных способах подготовки поверхности. Предлагаемый способ позвол ет улучшить услови  труда, т.к. в процессе не используютс  токсичные соединени , не требуетс  перегрузка обрабатываемых изделий из ванны в ванну при травлении, промывке и т.д.

повышени  качества подготовки, обработку осуществл ют водой, содержащей суспензию спор грибов Aspergillus niger, Chaetomium globosum, Trichoderma lignorum, Alternariaalternata с титром 1 106 при 28-30°С в течение 5 сут. при расходе воды 1 л на 1 м поверхности.

Таблица 1

Та бл и ца 2 Состав, способ обработки и свойства образцов из полистирола

Состав, способ обработки и свойства образцов из АБС-пластика

Таблица 3