Способ получения сополимеров для металлизации

т Япон опубли Японии опубли опубл о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ПИСАНИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ панова, В.И.Золотов ;, Т.О,Колосова, Ф.П .Сергеева, В,А,Козл И.Д.Сетежев ,22-.13(088.8)(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕН РОВ ДЛЯ МЕТАЛЛИЗАЦИ 1 пу риэации стирола, акрило 1-10 от общей массы эа фицирующего винилового с бутадиеновым каучуком эмульсии, о т л и ч а ю тем, что, с. целью повыш металлического покрытия в качестве модицифирукзц го соединения использую ное метакриловой или ак лоты, выбрайное из груп щей диэтил- и фениламин крилат, 2-этилгексил-, нонилакрилат. 1 Я СОПОЛИИЕ- тем сополиме ннтрила и грузки моди- соединения в водной щ и й с я Ения адгезии к полимеру, его винилово т производриловой киспы, включаю- оэтилметабутил- нФИзобретение относится к производству пластических масс, в частностик получению сополимеров стирола и .акрилонитрила с бутадиеновым каучуком (АБС), предназначенных для металлизации, 5Пластмассовые иэделия подвергаютметаллизации для придания им особЫхтехнико-эксплуатационных свойств,а именно: повышенной механическойпрочности, атмосферостойкости (благодаря защите от действия Уф-обло"ния и атмосферных воздействий),электропроводности, а также в декоративных целях для придания им товарного вида. Металлизированные изделия из пластмасс гораздо легчеи значительно дешевле аналогичныхметаллических иэделий.Наиболее распространенным способом нанесения металлических покрытийна изделия из пластмасс являетсяхимико-гальваническая металлизация(ХГМ), Свойства металлизированныхиэделий определяются силой сцепления металла с полимером ( адгеэиейметалла к полимеру ). При нанесенииметаллического покрытия методом ХГМстараютсяобеспечить возможнобольшую площадь контакта металлическогопокрытия с полимером, для чего поверхность полимера подвергают травлению. В результате травления поли"мерной поверхности придается микрошероховатость, способствующая лучшему сцеплению металла с полимером.Сополимеры АБС - гетерофазные 35материалы, поэтому они предрасположены к травлению с получением микрошероховатой поверхности. Однако приметаллизации сополимеров АБС неудается получить покрытие с адгезией более 1,1 кДж/м, что недостаточно для длительной эксплуатацииметаллизированных изделий.Известен способ получения сополимеров АБС для металлиэации, включающий привитую сополимеризацию в эмульсии стирола и акрилонитрила с бутадиеновым каучуком и смешение латекса привитого сополимера с 0,55,0 вес.ч. латекса бутадиенового каучука Г 1 3Однако полученные указанным способом материалы обладают низкой текучестью (показатель текучести расплава не превышает 5 г/10 мин), врезультате чего отлитые из них детали сохраняют большие внутренние напряжения, что значительно ослабляетпрочность сцепления металлическогопокрытия с поверхностью изделия:на литьевых образцах прочность на 60отдир 0,9-1,1 кДж/м2Известен также способ получениясополимеров АБС для металлизации,согласно которому сополимеризуют стирол и акрилонитрил с бутадиеновым 65 каучуком в водной Эмульсии и к полученному сополимеру АБС добавляют нефтяную смолу, модифицированную малеиновой или фумаровой кислотой. Из композиции изготавливают листы методом литья под давлением. Нефтяную модифицированную смолу получают взаимодействием 100 г нефтяной смолы с 25 г малеиновой или фумаровой кислоты при 200-225 С в течение 5 ч, Смолу вводят в количестве 510 от общей массы композиции, прочность сцепления металлического покрытия с поверхностью литьевых изделий достигает 1-1,5 кДж/м 2 3.Однако необходимость энергоемкой и продолжительной операции модификации нефтяной смолы не приводит к заметному повышению адгезии металла к поверхности полимерной композиции.Кроме того, недостатком известных способов является наличие операции послеполимеризационной обработки полимера АБС, требующей дополнительного оборудования и затрат энергии на смешение.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ получения сополимеров для металлизации путем сойолимериэации стирола, акрилонитрила и 1-10 от общей массы загрузки модифицирующего винилового соединения с бутадиеновым каучуком в водной эмульсии. В качестве модифицирующего винилового соединения используют 2-винилпиридин, Преимуществом этого способа является его од,ностадийность. Модифицированный сополимер после химико-гальванического никелирования имеет сплошное 100-ное металлическое покрытие, адгезия металла к полимеру составляет 0,5 кДж/м 133.Однако такая адгезия металла к полимеру явно недостаточна для успешной эксплуатации металлизированных изделий.Целью изобретения является повышение адгезии металлического покрытия к полимеру.1указанная цель достигается тем,что согласно способу получения сополимеров для металлизации, включающему сополимеризацию стирола, акрилонитрила и 1-10 от общей массы загрузки модифицирующего виниловогосоединения с бутадиеновым каучукомв водной эмульсии, в качестве модифицирующего винилового соединения ис-,пользуют производное метакриловой илиакриловой кислоты, выбрайное из группы, включающей днэтил- и фенкламиноэтилметакрилат, 2-этилгексил-, бутил- и нонилакрилат,1046251 на сухой продукт, что составляет2 мас.), 25 г персульфата калия , (0,1 мас. ), 68,5 кг воды (модульванны 1:3 ) и перемешивают 15 мин.В приготовленную таким образом вод ную фазу загружают смесь мономеров,состоящую из 11,65 кг стирола(28,0 мас.), 1,25 кг диэтиламиноэтилметакрилата (ДЭАЭИ)(5 мас.), 1 О в которой растворяют 138 г третичного.додецилмеркаптана (0,55 мас.)ъПолученная реакционная смесь прицеремешкванкк в атмосфере азотаподвергается эмульсацки при 50 Св течение 2 ч. Затем температуруподнимают до 65 С и процесс сополимериэацки проводят в течение 4 ч прко65 С и в течение 5-6 ч при температуре 75 ОС. По окончании сополкмеризации.латексАВС коагулируют 3 ным О раствором сульфата алюминия, выделившийся порошок сополимера проьываютводой, высуюивают при 70-75 ОС и гранулируют на червячном экструдере.из гранул сополимера отливают и прессуют. стандартные образцы для испыта".нкй. ХГИ проводят на отлитых и прессованных образцах по схеме и режиму,представленному в табл. 1. Таблица 1 Состав раствора Стадия Н ВО (плотность 184 г/см )Сг 03 400 г/л400 г/л Травление 10-15 65 БцС 1 2 Н О 50 г/л Сенсибилиэацня 25 НС 1 80 мл/л Активация РЙС 1 2 НО 025 г/л 25 10 мл/л5 г/л50 г/л НС 1 Химическое соединение сц 8045 н 20КН С 4 Н 06На 2 СОЗНСНОБаОН 4 г/л 15-20 25 10 г/л 10 г/л Стабилизатор 1 мл/л Электрохимкческое меднение (слой 40-50 мкм) 200 г/л,50 г/л СцБ 04 Н БО 25 30 Согласно предлагаемому способу компоненты берут н следующих соотношениях, мас,:.Стирол 35-54Акрилонитрил 25-35Иодифицирующее виниловоесоединение 1-10Бутадиеновыйкаучук 18-22Полимериэацию ведут в водной эмульсии при соотношении органинеская фаза: вода (модуль ванны), равном 1;(2-3), в присутствии эмульгатора, например калиевого канифоль- ного мала, инцкатора полимериэации, например персульфата калия, и регулятора молекулярной массы, например третичного додецклмеркаптана. П р и м е р 1. В реактор емкостью 150 л, снабженный мешалкой, рубашкой для обогрева и охлаждения и системой для подачи азота, загружают 10,2 кг латекса бутадиенового каучука с сухим остатком 50 (или 5,1 кг на сухой продукт, что состав.ляет 20,4 мас. ), 2,0 кг калиевого мыла диспропорционированной канифоли с концентрацией 25 (или 0,5 кг Продолжитель- Температура,ность, мий С10 Способность сополимсра к металлиэацин оценивают по величине адгезинметалла к литьевым и прессованнымобразцам, которую определяют как работу, необходимую для отслаиванияполоски металлического покрытия шириной 10 мм под прямым углом со скоростью 20 мм/мнн (кДж/м 1П р и м е р 2, Процесс проводятаналогично примеру 1, но ДЭАЭМ берут 1 мас,%,П р и м е р 3, Процесс проводятаналогично примеру 1, но ДЭАЭМ берут 10 мас.Ф.П р и м е р 4. Процесспроводятаналогично примеру 1, но в качестве 15модифицирукщего винилового мономераберут фениламнноэтилметакрилат(ФАЭМ) в количестве 1 мас,В,П р и м е р 5. Процесс проводятаналогично примеру 1, но ФАЭМ берут дв количестве 5 мас.В.П р и м е р б. Процесс проводятаналогично примеру 1, но ФАЭМ берутв количестве 10 мас.В. П р и м е р 7. Процесс провадя 1 аналогично примеру 1, но в качестве модифицирующего винилового мономера берут 2-этилгекснлакрилат -ЭГА) в количестве 5 мас.%.П р и м е р 8. Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве модифицирующего винилового мономера берут бутилакрилат 1 БА ) в количестве 5 мас.В. П р и м е р 9. Процесс проводят аналогично примеру 1, но в качестве модифицирующего винилового мономера берут нонилакрилат НА) в количестве 5 мас.В.П р и м е р 10 (контрольный). Процесс проводят аналогично примеру 1, но в отсутствие модифицирующего винилового мономера, Содержание стирола 51,6.Рецептура загрузки н физико-механические свойства сополимеров приведены в табл. 2,10 Составитель В.ПоляковаТехредЖ.(астелевич Корректор А.Повх Редактор Н.Бобкова Заказ 7650/22 Тираж 494 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауыская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Иэ табл, 2 видно, что модификация сополимеров АБС указанными сомономерами приводит к заметному повьзиению адгезии металлического покрытия к полимеру, не ухудыая физикомеханических свойств сополимера.