Композиция для электропроводящих слоев

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано при изготовлении пленок и слоев, в частности в качестве электропроводящего подслоя для последующего электрохимического осаждения. Электропроводная композиция содержит, мас. ч.: связующее - смолу 1-5, углеводородно-сложноэфирный композит 10-30, электропроводящий наполнитель - неокисленный медьсодержащий сплав 10-60, органический растворитель - остальное. Технический результат: создание композиции, обладающей низким удельным сопротивлением, вязкостью, обеспечивающей равномерный подслой заданной толщины на поверхности формы модели сложного рельефа и сопряженных конструкциях из различных материалов, экономичной, быстро приготавливаемой и малотоксичной.

 

Заявляемое техническое решение относится к технике гальванопластики и может быть использовано при изготовлении электропроводящих пленок и слоев, в частности в качестве электропроводящего подслоя для последующего электрохимического осаждения в приборостроении, машиностроении, электротехнике, реставрационных, художественно - прикладных и других областях, где необходимо получение электропроводящего подслоя.

Известны электропроводящие композиции, содержащие в качестве пленкообразующих полимерные материалы (патент Российской Федерации №2034883 - содержит полистирол, авт. свид. СССР №1332788 - содержит поливинилхлорид)

Однако они имеют недостаточно высокую электропроводность для обеспечения высокотехнологичного и эффективного процесса электрохимического осаждения.

Композиция, предлагаемая в патенте РФ №2012575, обладает меньшим удельным сопротивлением, но для ее применения необходимо длительное перемешивание составляющих компонентов, что снижает уровень технологичности и создает неудобства на практике.

Кроме того, известные композиции не позволяют обеспечить равномерное покрытие на сварных, паяных и механически-сопряженных конструкциях из различных материалов (пластмасса - металл, каучук - металл и т.п.).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату решением являются композиции ХС-928, ХС-5141, АК-562. Они представляют собой электропроводные эмали с удельным сопротивлением от 0,1 мкОм·м до 0,1 кОм·м. (см. "Гальванические покрытия в машиностроении", под ред. Шлугера М.А. и Тока Л.Д., М.: Машиностроение, 1985, гл.15).

Однако при их применении требуется многократное (не менее 2-3 раз) нанесение эмалей на поверхность для формирования электропроводящего слоя, а также обязательная последующая термообработка.

Известные композиции не обладают вязкостью, обеспечивающей одноразовое качественное покрытие поверхности, электропроводящий слой неравномерен. Это не позволяет обеспечить ускоренный технологический процесс подготовки сложного рельефа к последующим операциям гальванопластики. Эмаль быстро стекает и не обеспечивает равномерного по физическим свойствам покрытия на участках, подвергаемых впоследствии электроосаждению.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в электропроводящую композицию, включающую связующее - смолу, электропроводящий наполнитель и органический растворитель, введен в качестве дополнительного растворителя углеводородно-сложноэфирный композит, а в качестве электропроводящего наполнителя введен неокисленный медьсодержащий сплав при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

связующая компонента (смола)	1-5
углеводородно-сложноэфирный композит	10-30
электропроводящий наполнитель
(неокисленный сплав меди)	10-60
органический растворитель	остальное

Получаемый технический результат - создание композиции, обладающей низким удельным сопротивлением и вязкостью, обеспечивающей равномерный подслой заданной толщины на поверхности формы модели сложного рельефа и механически сопряженных поверхностях из различных материалов, в частности диэлектрических, экономичной в изготовлении, быстро приготавливаемой и малотоксичной.

В предлагаемой композиции в качестве связующей компоненты используется смола БМК-5, марки А - 100 м.ч. (ТУ ОСТ 6 - 01 - 26 - 75), с содержанием толуола - 60 м.ч. (ТУ - 2386 - 944 - 23172471 - 98), бутанола - 60 м.ч. (ГОСТ 6006 - 78), бутилацетата - 150 м.ч. (ГОСТ 22300 - 76), этилового спирта - 30 м.ч. (ГОСТ 18300 - 72).

Введение в композицию углеводородно-сложноэфирного композита, марки 648 (ТУ 2388 - 002 - 23142474 - 98) или марки 646 (ТУ ГОСТ 18188 - 72) и электропроводящего наполнителя - неокисленного медного сплава в виде мелкозернистого порошка с размером частиц не более 2 мкм и с удельным электросопротивлением 0,02.10(-5)-0,08.10(-5) Ом.м обеспечивает комплекс свойств для достижения поставленной цели.

В качестве растворителя можно использовать толуол, бутилацетат, четыреххлористый углерод и др. органические растворители.

Анализ всех приведенных данных показывает следующие преимущества заявляемой композиции в сравнении с композицией прототипа:

- снижается удельное сопротивление композиции за счет использования неокисленного медного сплава, что способствует значительному сокращению времени последующего процесса гальванической металлизации,

- улучшается адгезия покрытия на основе композиции к каучуку (резине), оргстеклу, пластмассе (полимерным материалам) и другим диэлектрическим материалам, а также на механически сопряженных поверхностях из различных материалов за счет использования углеводородно-сложноэфирного композита,

- вязкость композиции можно изменять за счет изменения количества растворителя,

- заявляемая композиция проста в изготовлении, экономична, малотоксична, что делает ее предпочтительной в использовании при производстве серийной продукции.

Композиция изготавливается смешением всех компонентов в течение 5-10 минут при комнатной температуре (20±5°С).

Приготовленная таким образом электропроводящая композиция окунанием, кистевым или другим способом наносится на поверхность модели, высушивается при комнатной температуре, затем модель помещается в гальваническую ванну.

Результаты испытаний показали, что оптимальные свойства могут быть получены при условии, что композиция содержит углеводородно-сложноэфирный композит (10-30 мас. ч.) и электропроводящий наполнитель в виде неокисленного медного сплава (10-60 мас. ч.).

Только заявленная совокупность компонентов в приведенных количествах позволяет получить качественное равномерное необходимой толщины электропроводящее покрытие на поверхности из различных материалов модели сложного рельефа.

Заявляемая композиция не требует при изготовлении и использовании специальных устройств.

Время ее высыхания зависит от скорости улетучивания растворителя.

Композиция для электропроводящего слоя на диэлектрических поверхностях, включающая связующее - смолу, органический растворитель и электропроводящий наполнитель, отличающаяся тем, что в композицию введен углеводородно-сложноэфирный композит, а в качестве электропроводящего наполнителя она содержит неокисленный медьсодержащий сплав при следующем соотношении компонентов, мас. ч.:

Связующее смола	1-5
Углеводородно-сложноэфирный композит	10-30
Неокисленный медьсодержащий сплав	10-60
Органический растворитель	Остальное