Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации

 

Изобретение относится к металлизации диэлектриков, в частности к подготовке поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов, и может быть использовано во многих областях. Цель изобретения - увеличение прочности полимерных материалов , стойкости к перепаду температур, адгезии металлических покрытий и обеспечение экологической чистоты процесса. Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации включает активационную обработку, которую ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы Desulfovibrio desulfuricans и Desulfovibrio vulgariscTMTpOM 1-103 при температуре 28-30°С в течение 24 ± 0,5 ч из расчета 0,125 м2/л, а перед обработкой в полимерный материал вводят сульфиды металлов, выбранных из группы, включающей железо, медь и никель, в количестве 3-5об.%. Указанная обработка полимерных материалов на основе полиолефинов увеличивает прочность полимерных материалов, повышает адгезию покрытий к основе, составляющую 137-142 Н/см2 (вместо 108 Н/см2), увеличивает стойкость к перепаду температур в 2-3 раза, а также обеспечивает экологическую чистоту процесса. 3 табл. . Г VJ ю xi .N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1724741 А1 (s1)s С 25 0 5/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730767/02 (22) 16.08.89 (46) 07.04.92. Бюл. ¹ 13 (71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Орион" при Новочеркасском политехническом институте им. С. Орджоникидзе (72) В.Т. Логинов, П.Д. Дерлугян, О.М. Башкиров, Г.Н. Докукина и Г.Е. Трофимов (53) 621,793.3 (088.8) (56) Наполнители для полимерных композиционных материалов./Под ред. Г, Каца и Д.

Милевски, — М.: Химия, 1981, с,736, Шалкаускас Н., Вашкялис А. Химическая металлизация пластмасс. — Л.: Химия, 1985, с, 114.

Чугурова Г,И. Технология химикогальванической металлизации пластмасс. — К.:

Техника, 1981, с.112. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ К ХИМИЧЕСКОЙ

М ЕТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к металлизации диэлектриков, в частности к подготовке поИзобретение относится к способам получения износостойких, защитных, декоративных покрытий на пластмассах. Металлизированные пластмассы. сочетая полезные особенности пластмасс и металла, обладают уникальными свойствами и находят широкое применение so многих областях.

Современное полимерное материаловедение рассматривает наполнители как верхности полимерных материалов на основе полиолефинов, и может быть использовано во многих областях. Цель изобретения— увеличение прочности полимерных материалов, стойкости к перепаду температур, адгезии металлических покрытий и обеспечение экологической чистоты процесса.

Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации включает активационную обработку, .которую ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы Desulfovibrio desulfuricans u

Desulfovibrio чШцаг!з ститром 1 10 притемпературе28 — 30 С в течение 24»-0,5ч из расчета 0,125 м /л. а перед обработкой в полимерный материал вводят сульфиды металлов, выбранных из группы, включающей железо, медь и никель, в количестве

3-5 об,%. Указанная обработка полимерных материалов на основе полиолефинов увеличивает прочность полимерных материалов, повышает адгезию покрытий к основе, составляющую

137-142 Н/см (вместо 10 Н/см ), увеличивает стойкость к перепаду температур в 2-3 раза, а также обеспечивает экологическую чистоту процесса. 3 табл., основной компонент материала с определенным функциональным назначением.

Известны наполнители, улучшающие прочностные, теплофизические, антифрикционные и другие свойства.

Известны также химические способы металлизации пластмасс, имеющие сложную технологию подготовки поверхности и не дающие возможности получить хорошую адгезию покрытия и его стойкости к перепаду температур.

1724741

50

Наиболее близким к изобретению являются методы подготовки поверхности перед химической металлиэацией пластмасс, позволяющие получать равномерное по толщине покрытие с высокой адгезией к подложке. Особенностью этих методов является обработка поверхности дорогими реагентами. Кроме того, травильные растворы, промывные воды загрязняют окружающую среду.

Целью изобретения является увеличение прочности полимерных материалов, стойкости к перепаду температур, адгезии металлических покрытий и обеспечение экологической чистоты процесса.

Поставленная цель достигается тем, что перед обработкой в полимерный материал на основе полиолефинов вводят 3 — 5 об, сульфидов металлов, выбранных из группы, включающей железо, медь, никель, а активационную обработку ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы

Tiobacillus ferroxidans, Tiobacillus

denitrificans с титром 1 .10 и при 28 — 30 С в течение 24 0,5 ч из расчета 0,2 м/л, Способ осуществляют следующим образом.

Изготовлены изделия на основе полиолефинов АБС-пластика, полистирола с введением сульфидов металлов: железа, меди, цинка, методом литья под давлением по стандартным режимам.

Полученные образцы обрабатывают в среде, содержащей суспензию спор мицеальных грибов с титром 1 10 при 28-30 С в течение 24 0,5 ч и расходе 0,125 л/м поверхности, после чего на них наносят методом химического осаждения никелевое покрытие из состава, г/л; й!С!г 6Н20 6;

МаН РОг 2НгО 8; йаСНэСОО . ЗНгО 6, при 82 — 84 С.

Разрушающее напряжение при изгибе и растяжении определяют на образцах ма5 териалов по ГОСТУ.

Результаты приведены в табл. 1 — 3.

Как видно из табл. 1 — 3, композиции, содержащие 3 — 5 наполнителя, обладают повышенной прочностью, качество нане10 сенного покрытия также превосходит как известные наполнители, так и изготовленные с отличными от предлагаемых параметрами обработки, Предлагаемый способ позволяет исклю15 чить из технологии подготовки поверхности операции по механической обработке, обезжириванию, активации, сенсибилизации и активированию с применением дорогостоящих и токсичных реагентов, загрязняющих

20 окружающую среду, Формула изобретения

Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации, 25 включающий активационную обработку, отличающийся тем, что, с целью увеличения прочности полимерных материалов, стойкости к перепаду температур, адгезии металлических покрытий и обеспе30 чения экологической чистоты процесса, активационную обработку ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы

Desulfovibrio desulfuricans u DesuIfovibrio

vu/garis с титром 1 10 и при температуре з

35 28-30 С в течение 24 0,5 ч из расчета

0,125 м /л, а перед обработкой в полимерный материал вводят сульфиды металлов, выбранных из группы, включающей железо, медь, никель, в количестве 3-5 об. .

1724741

Таблица1

Состав, способ обработки и свойства

Образец из ПЭНЗ

13 14

2 3 4 5 6 7 8

10 11 по иэ" 1 вестноу спообу

Содержание компонентов, обД:

ПЭНД

94 98 97 95

6 2

100

97 95

4 сульфид железа сульфид меди сульфид никеля

3 5

3 5

Время обработки, ч:

24+0,5

22+0,5

26+0,5

Разруюающее напряжение при изгибе (для иэделий),МПа 32

Ядгеэия к подложке,Н/смз 93

Стойкость к перепаду тем" ператур, циклы 4

7 12 10 6 11 8 9 8 11 8 9 6 8 12 13

Таблица2

Образец из полистирола

Состав, способ обработки и свойства

5 6 7

1 2 3 4 по из вестному спо" собу

Содержание компонентов,об„е! полистирол 100

3 5 4 сульфид железа сульфид меди

5 3 5 4 сульфид никеля

Время обработки 24+0,5

105

+

42 43

12! 130

Разрушающее напряжение при растяжении (для изделий), !Па

Адгезия к подложке, Н/смэ

Стойкость к перепаду температур, цикли J

94 98 97 95 94 98 96 96 96

6 2 - « - - 4

3 5 6 2 - - 4

40 36 47 42 40 38 44 39 41 36 39 42 44

122 116 131 129 121 115 131 132 123 114 129 130 133

97 95 96 97 95 97 95 96

41 42 41 40 40 42 39 41

130 136 . 131 131 129 133 130 135

13 14 14 15 14 15 13 15

1724741

Таблица3

Состав, способ обработ".. ки и свойства

Образец из АБС-пластика

3 4 5 6 7

Содержание компонентов, об.ь

95 96 97 95

5 4

96 97 95 96 96

100 . 97

3 5

3 5 4

+ + + + сульфид никеля

Время обработки, 24+0,5

Разружающее напряжение при растяжении (для изделий), МПа

Адгезия к подложке, Н/смз

107

Стойкость к перепаду температур, циклы

30

40

50

Составитель А.Чайковская

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентал Корректор M.MàêñèìèLUèíåö

Заказ 1153 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

АБС"пластик сульфид железа сульфид меди

1 по известному способу

58 59 57 51 50 46 59 58 57 57

141 142 140 139 138 140 142 140 141 140

14 13 15 15 12 14 14 13 15 15