Состав для активирования поверхности термопластов

и 1908935 Сфеэ СенатскихСфцналнстнчвскнаРвснублнк ОП ИСАНИВ ИЗОБРЕТЕНИЯ 2) Авторы изобретен и К. М. Горбунова, Л, И. Лямина, Н. Е Тарасом;-Э;:Я,:К И А. Курмашова и Л. Я. Ягодкина(71) Заявитсл ОСТАВ ДЛЯ АКТИВИРОВАНИЯ ПОВЕРХТЕРМОПЛАСТОВ иб вес ст те Индия щее на воритель Изобретение относится к металлизации пламасс, в,частности к подготовке поверхностипластмасс перед металлизапией., Известны различные способы активированияповерхности непроводяФих материалов передее металлизацией.Известны составы для активирования непроводящих материалов перед химическойметаллизацией, содержащие термопластичныйполимер, металлические частицы и органический растворитель 1 и 2.Недостатки таких составов - :дефиритностьи высокая стоимость металлического порошка,входящего в состав; термореактивный компонент, присутствующий в составе не обеспечиваю.щий ему демпфирующих свойств, наличие ко.торых в данном случае необходимо для придания устойчивости металлизированным деталямк термоциклическим испытаниям; металлическипорошки, обладая высокоразвитой поверхностью,легко окисляются на воздухе, в результате чегоповерхность теряет свою каталитическую актив.ность, следовательно для ес восстановлениятребуется дополнительная обработка,олее близким к предлагаемому являеттный состав для активирования поверх;рмопластов, содержащий порошкооб.оксиды и/или гидрооксиды кадмия,винца или цинка, эластомерное связую.ример, неопрен, и органический раст, например, толуол 3. Процесс активирования данным составом проводят путем его нанесения на поверхность непроводящих материалов с последующим электрохимическим восстановлением оксидов или гидрооксидов в 1%-ном растворе едкого калия до соответствующих металлов.Недостатком известного состава является необходимость высоких энергозатрат на процесс электрохимического восстановления оксида до металла, так как восстановление данных оксидов протекает с низким выходом но ток поскольку потенциал реакции восстановлению оксидов близок к потенциалу выделения водо рода.Цель изобретения - снижение энергозатрат иа процесс активироваиия.90893 32 - 36 10 Указанная цель достигается тем, что составдля активирования поверхности термопластов,,содержащий соединение свинца в виде порошказластомерное связующее и органический растворитель, содержит и качестве соединения свинцаи эластомерного связующего соответственногалогенид свинца и изопренстирольный, термо.эластопласт при следующем соотношении. ком.понентов, вес %:Галогенид свинцаИзопренстирольныйтермоэластопласт 4 - б 5 4Органический растворитель Остальное В качестве органического растворителя для получения композиции может быть использована смесь трихлорэтилена и бензина в равных коли-, чествах.Изопренс гирольный термозластопласт представ 1 ляет собой трехблочный термопластичный полимер типа А - Б - А, где А - блок полистирола, Б - блок изопрена, Структурная формула изопренстирольного термоэластопласта имеет видн блоке свойсполагаБлоки А В центре макромолекулы располож Б изопрена, обуславливающий пластичнь , ства термоэластопласта, а по краяМ ра ются "жесткие" блоки А полистирола. не допускают взаимодействия блока Б тичными блоками других макромолек исключает возможность сшивки и пр данному типу высокомолекулярных со такое свойство как термопластичность,с иден.ул, что идаетединени ид, бром ств ори. Галогениды свинца (фторид, хлори иодид) представляют собой труднормые в воде соли.,)Для увеличения скорости процесса арования (электрохимического воссчановсоедктений свинца до металла и снижегозатрат опробованы составы, представлв табл. 1.П р и м е р 1. Приготовляют 100лагаемого состава для акивирования. нец тивиения) ния энернные 55 предСостав для активирования готовят следующим образом.Термоэластопласт (ИСТ) растворяют в органическом растворителе, к полученному раствору добавляют галогенид свинца и перемешива.ют до получения, однородной массы, 40Полученную дисперсию наносят на поверхность термопласта любым из известных спосо.бов, высушивают при комнатной температуре в течение 25 - 30 мин и электрохимически катодно восстанавливают в нейтральном электролите 0,3 м раствора сульфата калия при напряжении на ванне от 1 до 4 В. О заверше. нии процесса восстановления судят по изменению цвета покрытия, который из белого (хлорид свинца) превращается в темно-серый (свиДля этого 6 г термоэластопласта растворяют в 52 г растворителя (смесь бензина и,трихлорэтилена, взятых в равных количествах), к полученному раствору добавляют 36 г хлорнда свинца и перемешивают до получения однородной массы, Полученную сме;ь наносят на предварительно взвешенные образцы из АБС - 2020 (43 х 75 х 2) мм кистью, Затем образцы высуши-. вают при 20 С в течение 25 мин. После высушивания образцы взвешивают повторно до постоянного веса, Вес активирующего состава на 1 дм, поверхности составляет 1,05 - 0,98 г. Восстановление хлорида свинца до свин ца осуществляют в 0,3 М растворе К 80 при силе тока 0,2 А и напряжении 4 В. О заверше- нии процесса восстановления судят по изменению цвета покрытия: из белого (хлорид свинца) - в темно-серый (свинец), а также по нача лу бурного выделения водорода, которое наблюдается в момент завершения процесса восстановления соли, Время проведения процесса электрохимического восстановления фиксируют.П р и м е р 2, Приготовляют 100 г состава для активирования, Для этого 6 г неопрена растворяют в 52 г толуола, к полученному раствору добавляют 36 г оксида -свинца и перемешивают до получения однородной массы. Полученный состав наносят на предварительно взвешенные образцы из АБС - 2020 (43 х 70 х 2 мм)ои высушивают при 20 С в течение 25 мин.Затем образцы повторно взвешивают, Вес состава на 1 дм поверхности составит 1,04 - 0,98 г Электрохимическое восстановление оксида свинца до свинца осуществляют в 1 о-ном растворе КОНпри силе тока 0,2 А и напряжении 4 В, О завершении процесса судят по изменению цветапокрытия: из желтого (окись свинца) до темно-серого (свинец) и по началу бурного выде908935 ления водорода, наблюдаемого в момент пол. ного восстановления окиси.Результаты экспериментов и рассчитанные на их основании значения выхода по току и энергозатрат приведены в табл. 2. 5Выход по току рассчитывают по формулеЬТ:т,9 ь 500 ОО% Энергозатраты рассчитывают по формулеЭМ ЪШ чдсгде Д - сила тока, А;т - время проведения процесса, ч;Ч - рабочее напряжение, В;е - количество восстановленного ве 15 щества;Э - грамм-эквивалент металла.Из табл, 2 видно, что выход по току привосстановлении хлорида свинца составляет"89%,, а при восстановлении оксида свинцаф 71%, скоростьвосстановления свинца из состава увеличивается в 1,55 раза, Это обеспечивает в конечномитоге снижение энергозатрат в 1,58 раза,Установлено, что восстановление соединений25свинца не носит поверхностный характер, аидет по всей глубине состава, С этой цельюприготавливают образцы композиции различнойтолщины на стеклянной п 2 одложке. Поверхностьобразцов составляет 1 см . Восстановлениепроводят с использованием точечного контакта,30Ъкоторый устанавливают в центре образца.Восстанавливаемый образец помещают встеклянный стаканчик, который устанавливаютв зеркало.Исследование проводят с композйциямисоставов. Толщина пленок соответствует значениям от 25 до 320 мкм.При использовании образцов толщинойдо 60 мкм процесс восстановления начинаетсяот точечного контакта и протекает равномерно по всей глубине. Поверхность металлического свинца на границе с электролитом по. величине и форме полностью соответствует поверхности свинца на границе со стеклом, При использовании образцов толщиной более 60 мкмметаллический свинец с обратной стороны (награнице хлорид свинца, стеклянная подложка)появляется с запаздыванием во времени. 35 Таблица 1 омпоненты, вес. О, по способу известному предлагаемому Оксид свинцаНеопрен 36 36 Хлорид свинца Термозластопласт Остальное Остальное Органический растворитель 6 При активировании поверхности пластмасс предлагаемым составом толщина активирующего слоя имеет толщину до 60 мкм, Примеры опробованных составов для активирования поверхности термопластов приведеныв табл. 3,Согласно табл. 3 опробованы две соли свин.ца; хлорид и бромид свинца, однако в качествегалогенида свинца в данном составе могут бытьтакже использованы фторид свинца и иодид свинца.Результаты опробования этих составов пред.ставлены в табл. 4,Поскольку не менее важным фактором является адгезия металлического покрытия к,подложке из термопласта параллельно проводят,определение величины прочности сцепленияпокрытия с подложкой. Для этого на образцахпосле восстановления гальванически наращиваютслои меди до толщины 50 мк в кислой ваннемеднения при плотности тока 4 - 5 а/дм . Величину прочности сцепления определяют методом отслаивания полоски шириной 1 см наразрывной машине РМ - 5 в соответствии с ОСТ 3-3217-75.Анализ табл. 4 показывает, что при использовании предлагаемого состава для активирования поверхности термопласта 5, выход по току возрастает от 15 до 21,3%, Несмотря нато, что в случае использования составов 1 - 6величина адгезии покрытия несколько нижеизвестного, тем не менее она остается на достаточно высоком уровне, что удовлетворяеттребованиям, предъявляемым к техническимиэделиям,Применение изопренстирольного термо.эластопласта в предлагаемом составе позволяет использовать менее токсичные органические растворители, такие как бензин и трихлорэти. ,лен.Компоненты, входящие в предлагаемый состав для активирования, недефицитны.Предлагаемый состав обеспечивает снижение энергозатрат, который является важным технологическим фактором в химических и галь.- ванически цроцессах металлиэации пластмасс. Органический растворительСостав 88 - 90 0,84 - О) 86 0,87 - 0,91 1,40 - 1,42 1,05 - 0,98 Предлагаемый Известный 70 72 1;32 - 1,35 1,04 - 0,98 Таблица 3 Состав Содержание вес,% Хлорид свинца Бромид свинца ИСТ Растворитель 3,0 67,0 30,0 3,5 65,5 31,0 64,0 4,0 32,0 62,5 4,5 330 61,0 5,0 34,0 59,5 5,5 35,0 58,0. 6,0 565 6,5 37,0 Таблица 4 Состав известньдй предлагаемый 1 2 3 4 5 6 7 8 630 650 680 700 780 800 850 880 400 420 480 520 530 540 550 550 850 Адгезия, АВС ПС 71,0 92,3 91,8 90,3 89,6 89,0 88,7 87,5 86,0 ВТ, % Форм ула изобретения Состав для активирования поверхности тер мопластов, содержащий соединение свинца в виде порошка, эластомерное связующее и органический растворитель, о т л и ч а ющ н й с я тем, что, с целью снижения энергозатрат на процесс активирования, он в качестве соединения свинца и эластомерного 55 Остальное 7 36,08Показатель 50связующего содержит соответственно галогенидсвинца и изопренстирольный термоэластопластпрн следуюц 1 емсоотношении компонентов,вес.%:Галогенид свинца 32-36Изопренстирольный термо.эластопласт 4- 6Органическии растворитель:Гехред М,Гергелв Корректор С. Шекмар . Редактор Н. Ковалева Тираж 1049ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретении н открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Заказ 765(34 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Казначей Б. Я. Подготовка непроводников к нанесению металлических покрытий. Нанесение металлопокрытий на неметалли. ческие материалы химическим и электрохими 908935 10ческим методами. Сборнпц М МДНТП, 1970,с. 162. Р. ж. "Технология неорганических ве.ществ". 1974, Нф 18, 18 Л 365 П.3. Патент.США Нф 3764280, кл. 29-19,опублик 1973