Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации
Изобретение относится к металлизации диэлектриков, в частности к подготовке поверхности полимерных материалов на Изобретение 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 во многих областях . Современное полимерное материаловедение рассматривает наполнители как 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 Tiobacillus ferroxidans и Tiobacillus denitrificans с титром 1 -103 при температуре 28-30°С в течение 24±0,5 ч из расчета 0,2 м2/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 131-135 Н/см2 (вместо 105 Н/см2), увеличивает стойкость к перепаду температур в 3-3,5 раза, а также обеспечивает экологическую чистоту процесса. 3 табл. основной компонент материала с определенным функциональным назначением. Известны наполнители, улучшающие прочностные, теплофизйческие, 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. СО с VI ю XI 4 ю
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
1724742 А1 (19) (11) (s1)s С 25 О 5/54
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4730768/02 (22) 16.08.89 (46) 07.04.92. 6юл. hL 13 (71) Особое конструкторско-технологическое бюро "Орион" при Новочеркасском политехническом институте им, С,Орджоникидзе (72) В.Т. Логинов, П.Д. Дерлугян, О,M. 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. — Лл Химия, 1985, с. 114.
Чугурова Г.И. Технология химико-гальванической металлизации пластмасс. — К,:
Техника, 1981, с. 112. (54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НАОСНОВЕ ПОЛИОЛЕФИНОВ К ХИМИЧЕСКОЙ
МЕТАЛЛИЗАЦИИ (57) Изобретение относится к металлизации диэлектриков, в частности к подготовке поверхности полимерных материалов на
Изобретение относится к способам получения износостойких, защитных, декоративных покрытий на пластмассах. Металлизированн ые пластмассы, сочетая полезные особенности пластмасс и металла, обладают уникальными свойствами и находят широкое применение во многих областях.
Современное полимерное материаловедение рассматривает наполнители как основе полиолефи нов, 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 металлиэации включает активационную обработку, которую ведут в водной суспенэии, содержащей микроорганизмы Tiobacillus ferroxldans u Tiobaclllus
denitrificans с титром 1 10 при температу3 ре 28-30 С в течение 24+0,5ч из расчета
0,2 м /л, а перед обработкой в полимерный
2 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
131 — 135 Н/см (вместо 105 Н/см ), увеличивает стойкость к перепаду температур в
3-3,5 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 маталлизации пластмасс, имеющие сложную технологию подготовки поверхности и не дающие возможности получить хорошую адгезию покрытия и его стойкости к перепаду температур.
1724742
50
Наиболее близкими к изобретению являются методы подготовки поверхности перед химической металлизацией пласт- масс, позволяющие получать равномерное по толщине покрытие с высокой адгезией к 5 подложке. Особенностью этих методов является обработка поверхности дорогими реагентами. Кроме того, травил ьные растворы, промывные воды загрязняют окружающую среду. 10
Целью изобретения является увеличение прочности полимерных материалов, стойкостй к перепаду температур, адгезии металлических покрытий и обеспечение 15 экологической чистоты процесса.
Поставленная цель достигается тем, что перед обработкой в полимерный материал на основе полиолефинов вводят 3 — 5 об, сульфатов металлов, выбранных из группы, 20 включающей железо, медь, никель, а активационную обработку ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы (DesulfovibrIo desulfuricans, vulgaris и др.) с титром 1 10 и при температуре 28 — 30 С 25 в течение 24 0,5 ч из расчета 0,125 м/л.
Способ осуществляют следующим образом.
Изготовлены изделия на основе поли- 30 олефинов АБС-пластика, полистирола с введением сульфатов металлов: железа, меди, цинка, методом литья под давлением по стандартным режимам.
Полученные образцы обрабатывают в 35 среде, содержащей суспензию спор мицеальных грибов с титров 1 10 при 28 — 30 С в течение 24 ++ 0,5 ч и расходе 0,2 л/м поверхности, после чего на них наносят методом химического осаждения никелевое 40 покрытие из состава, г/лМС! 6Н О 6;
NaMzPOz 2Н20 8; йаСНзСОО 3Hz0 6 при 82 — 84 С.
Разрушающее напряжение при изгибе. и растяжении определяют на образцах материалов по ГОСТУ.
Результаты приведены в табл, 1 — 3.
Как видно из табл. 1 — 3, композиции, содержащие 3 — 5 наполнителя, обладают повышенной прочностью, качество нанесенного покрытия также превосходит как известные наполнители, так и изготовленные с отличными от предлагаемых параметрами обработки.
Предлагаемый способ позволяет исключить из технологии подготовки поверхности операции по механической обработке, обезжириванию, активации, сенсибилизации и активированию с применением дорогостоящих и токсичных реагентов, загрязняющих окружающую среду.
Формула изобретения
Способ подготовки поверхности полимерных материалов на основе полиолефинов к химической металлизации, включающий активационную обработку, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения прочности полимерных материалов, стойкости к перепаду температур, увеличения адгезии металлических покрытий и обеспечения экологической чистоты процесса, активационную обработку ведут в водной суспензии, содержащей микроорганизмы Tiobacillus ferroxidans u Tiobaciilus
denitrIficans с титром 1 10 при 28 — 30 С в течение 24 =" 0,5 ч из расчета 0,2 м /л, а перед обработкой в полимерный материал вводят сульфиды металлов, выбранных из группы, включающей железо, медь, никель, в количестве 3-5 об.
1724742
ССЪ 1
I
1
1 с) о м
° ф °
1
1
1
1
I
I
1
1
I
I
СЧ !
«т м
Д
0Ъ !
LA
01 1
СЧ
Г>1
CD
СЧ
Ю м
С; т
0Ъ с;.
Я
=г
Ф
>g
Cl
Ю
С) СЧ м
М 1 т! т>
Ю о и о
IX
Ф
z. о с
E о !
СЧ
E о т
Ф
% о с
С
1 Ф
О.
lD о
Ю щ
Y
I» о
Ю
lg
О. lA
Ю л о с
+!
К
СЧ
Ф
О.
I0 о о о о с >s
v o
Э
z
Ф W
% т а. в
Ф о
С(М
СГ\ LA л с> о
+! -1-!
СЧ Ч .>
СЧ СЧ
1 л о а о»
>Х .Ф о а
l- Э о с л
Ф
fg
1и о (->
6;
С>!
Ф
I
1 I
l СГ\ ! ! l
l l
I l
l -Ф 1
l т l
l l
I l
I !
l М т
1 ! !
l СЧ т
1 Г—
I т т !
I
1 О ! т
1
1 0
1 — ->
I
l СО
1 1
1 1
1 . I
1 1л 1
1 1
1 I
1 I
1 I
1 Ч:> I
l 1
1 .I
I 1 ю 1
I 1
1 1
1 I
1 1
1 1
1 1
l I
I 1
I 1
I М 1
1 1
1 1
Г (1 1 ! СЧ 1
l l
I 1 .т
1 I
1 ! I
l !
1 l
l 1
v o
Ф !
>g v
I>I 1
X»»l
XLO
О О О
СХ О!
1 I I
1 «Ф 1
0 ! СЧ
1 1 М
1 СЧ l! iО I
1 lA 1
I М 1
СЧ 1 !!
0Ъ 10 1 I
LA 1 1
1 1 1
Ф X Y
eZ
Ф Ф S
36 «г
1- 1- 1Ф lg lg
e e e с с с
»»»
>> о о
Ф
X 1
Z Ф
Ф С
С!
S а с к
>С!
Z С(Ф
Ф Э
3 Ю Ф
Я XC:
6 l K
3 л а
I>) X >S
Ф аz
0 ! тО м тО
-Ф
X
I»
СГ
>g с
Ф а
Э а с
М X
=г
I !
I !
I . I
I
I
1
I
1
I (I
I !
1
1 !
I !
1 !
l !
I
1
I
1
1
1
1
1
I !
i !
1 !
1
I
1
1
I
1
I
1724742
Таблица2
Состав, способ обработки и свойства
1 2 3 4 5 6 7 8
Содержание компонентов, об А:
97 95 96 97 95 97 95 96
3 5 4
100
3 5
3 5 4 сульфат никеля
Время обработки 2Н0,5
+ +
Разрушающее напряжение при растяжении (для изделий), М11а 36
40 41 42 40 41 43 38 40
132 138 130 l32 128 135 130 134
14 15 13 16 14 16 12 15
Адгезия к подложке, М/смэ 106
Стойкость к перепаду тенператур циклы 4
Таблица3
Состав, способ обработки и свойства по невест" 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ному способу
Содержание компонентов,об.а:
97 95 96 97 95 96
100
3 5 4
3 5 4
+ + + сульфат цинка
Время обработки 24+0,5
Разрушающее напряжение при растяжении (для изделий), Мйа
Адгезия к подложке, Н/смэ
38
108
58 58 56 50 50 45 60 58 58
140 142 139 137 136 142 142 142 141
Стойкость к перепаду температур, циклы 5
15 14 15 16 13 13 14 15 16
50
Составитель А.Чайковская
Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик
Редактор Н.Рогулич
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 полистирол сульфат железа сульфат меди
АБС-пластик сульфат железа сульфат меди по известному способу
95 96
5 4
