Способ подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК ц 5 В 05 О 3/1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ ИЗОБ ЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Особое конструкторскоское бюро "Орион" при Нов политехническом институте имкидзе(72) В,Т.Логинов, П.Д,Дерлугян ров, Г.Н.Докукина и Г.Е,Трофи (56) Чугурова Г,И. Технология ванической металлизации пла ев; Техника, 1981, с, 112. технологичеочеркасском , С.Орджони.М,Башкивмико-гальмасс. - КиИзобретение относится к способам пол учения металлических износостойких, за щитных, декоративных покрытий на пластмассах. тности, настоящее изобретение т состав полимерной композиции оверхностной обработки, в совокупспечивающие высококачественные химическим или химикогальваничеытием.лизированные пластмассы, соченые особенности пластмасс и медают уникальными свойствами и ирокое применение во многих об 1 со-Я Рб, К)лее бл ляется ед хи (1), по по тол подло ляется В час определяе и способ п ности обе изделия с ским покр Метал тая полез талла обла находят ш ластях. Наибо способу я ности пе пластмасс номерное адгезией способа яизкими к предлагаемому метод подготовки поверхмической металлизацией зволяющий получать равщине покрытие с высокой жке. Особенностью этого 1789298 А 1(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К МЕТАЛЛИЗАЦИИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕ РИАЛ О В(57) Использование: для металлических износостойких, защитных, декоративных покрытий на пластмассах. Сущность изобретения; полимерные материалы с целлюлозосодержащим наполнителем перед металлизацией обрабатывают водой, содержащей суспензию спор грибов Азрегц 1 цз п 1 цег, СЬаетогп 1 нгп 91 оЬозогп, ТгСЬос 1 егаа 11 цпогцгп, АТегпага а 11 егпата с титром 1 10 при 28 - 30 С в течение 5 сут, при расходе воды 1 л на 1 м поверхности.- обезжиривание с использованием органических растворителей или поверхностно-активных веществ;- травление минеральными кислотами, хромовым ангидридом, фосфорным ангидридом, бихроматами и т.д.- сенсибилизацию солями олова;- активирование с использованием лей каталитически активных металлов Рс, Ац, Оз,ги т,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, загрязняют окружающую среду токсичными соединениями, требуют применения специальных методов обезвреживания и должны быть отделены от растворов химической металлизации, так как содержащиеся в них лиганды растворяют осаждаемые при обезвреживании стоков гидроксиды тяжелых металлов, Выделенные из стоков при их обезврежива 1789298нии токсичные соединения также загрязняютокружающую среду и требуют специальных мероприятий по их захоронению.Целью изобретения является повышение качества подготовки - обеспечение экологически чистой технологии подготовки поверхности, повышение качества металлических покрытий.Поставленная цель достигается тем, что в способе подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов с целлюлозосодержащим наполнителем, обрабатывают водой, содержащей суспензию спор мицелиальных грибов Аз р. п 19 ег, СЬаесоа 1 оа 9 оЬозоа, ТпсЬобегаа 19 погоа, А 1 тегпапа а 1 тегпата с титром 1 10 при 28 - 30 С в течение 5 сут.при расходе воды 1 л на 1 м поверхности.Примеры осуществления способа.Изготовляют изделия на основе полиолефинов, АБС-пластика, полистирола методом литья под давлением по стандартным режимам.Полученные образцы обрабатывают в среде, содержащей суспензию спор мицелиальных грибов Азрег 91 оз п 1 дег, СЬаетоа оа 91 оЬозоа, Тг 1 сЬосегаа 119 погоа, А 1 сегпаг 1 а а 11 егпата с титром 1 10 при 28 -6 30 С в течение 5 сут и расходе воды 1 л на 1 м поверхности, после чего на них наносят методом химического осаждения никелевое покрытие из состава, г/л:КС 2 6 Н 20 - 6ИаН 2 Р 04 2 Н 20 - 8йаСНзСОО ЗН 20 - 6при 82 - 84 ОС,Одновременно были нанесены покрытия на изделия с поверхностной обработкойпо прототипу:- обезжиривание в уайт-спирите в течение 2 мин;- травление в течение 60 с смесью азотной и соляной кислоты в соотношении 1:3 при 65 С с последующей обработкой аммиачным раствором;- сенсибилизация в растворе состава (г/л) Яп С 12.2 Н 20 - 100;- МаОН - 150; тартрат калия натрия -175;- активирование в растворе, содержащем 0,35 г/л Рс 1 С 12 и 2 мл/л НС 1;- акселерация 5%-ным сульфатом железа (11)и далее нанесение никелевого покрытия методом химического осаждения (как указано выше).55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Температурные пределы обработки выбраны оптимальными для развития микроорганизмов, расход воды подобран для обеспечения наиболее благоприятных условий их роста.Проведены испытания полученных изделий с покрытием (металлическим никелем), результаты которых приведены в табл, 1 - 4. Покрытия на всех образцах имели толщину 20 мкм,Исследования свойств проводят следующими методами.Разрушающее напряжение при изгибе и растяжении определяют на образцах материалов по ГОСТ 4648-7 и 11262 - 80 соответственно.Адгезию покрытий определяли методом отрыва по следующей методике. Полимерный образец размером 20 хб 0 мм с покрытием, нанесенным с двух сторон заклеивали между двумя металлическими пластинами такого же размера полиуретановым клеем ПУ. Площадь склейки 3 см (15 х 20 мм), Испытания производят на разрывной машине, при этом измеряют усилие разрушения соединения по границе полимер - покрытие,Стойкость к перепаду температур определяют выдерживанием образцов при следующих температурах: 1 ч при 85 С; 15 мин при комнатной температуре. Стойкость выражают в количестве циклов до появления дефектов в покрытиях (пузырей, трещин, шелушения, отслаивания и др.дефектов).Как видно из табл, 1 - 3 композиции, содержащие 3 - 5% наполнителя, обработанные по описанному в настоящем изобретении способу, обладают повышенной прочностью, качество нанесенного покрытия также превосходит как прототип, так и изготовленные с отличными от предлагаемых параметрами - обработки,Применение данного класса соединений в составе композиций полимерных материалов повышает прочность изделий.Использование для поверхностной обработки мицелиальных грибов, являющихся одними из главных источников биологического повреждения материалов, сооружений неизвестно. Заявляемые состав композиции и способ их обработки позволяют исключить из технологии подготовки поверхности операции по механической обработке, обезжириванию, активации, сенсибилизации и активированию с применением дорогостоя- щих и токсичных реагентов, загрязняющих окружающую среду, Вследствие воздействия на поверхность изделия микроорганизмов образуется активированная разветвленная по1789298 верхность, не требующая этих операций, Процесс идет только на поверхности материала и отработанные воды могут после стери- лизации сбрасываться без дополнительной очистки, т.к, содержат лишь незначительные 5 примеси органических веществ биологического происхождения (щавелевая, лимонная и др.кислоты), Кроме того при применении предлагаемого способа значительно снижается расход воды, причем используемая вода мо 15 повышения качества подготовки, обработку осуществляют водой, содержащей суспензию спор грибов Азрегдвв пдег, СЬаетогпот доЬозцт, ТгсЬобегва 20 дпогипз, А 1 егпага атегпа 1 а с титром 1 10при 28 - 30 С в течение 5 сут, при расходе воды 1 л на 1 м поверхности,25 Таблица 1 Состав, способ обработки и свойства образцов из ПЭНД 8 4 5состав, об. % прототип100 ПЭНДДревесные опилкиТекстильные волокна 97 95 96 98 97 96 94 95 Способ об аботки Время обработки, ч120 -2115 -2125 -2 Сво йства по ий и пок ытий хиз ел л ченнь 32 39 46 42140 133 45 47 41 47 139 93 132 140 131 141 12 12 15 12 14 16 Формула изобретения Способ подготовки к металлизации поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов с целлюлозосодержащим наполнителем путем обработки их в жидкой среде, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью Разрушающее напряжение при изгибе(для изделий), МПаАдгезия к подложке, Н/смСтойкость к перепадутемпе а, циклов жет возвращаться в цикл, Ванны для обработки не требуют применения дорогостоящих коррозионно-стойких и футеровочных материалов, необходимых при традиционных способах подготовки поверхности, Предлагаемый способ позволяет улучшить условия труда, т,к. в процессе не используются токсичные соединения, не требуется перегрузка обрабатываемых изделий из ванны в ванну при травлении, промывке и т.д,Состав, способ обработки и свойства образцов из полистирола став 1789298 об обработки и свойства образцов из АБС - пласти Таблица 2 аблиц