ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Травление из "Химическая металлизация пластмасс Издание 3" Травление — это химический процесс, протекающий на поверхности пластмассы и сопровождающийся изменением ее структуры и физико-химических свойств концентрация полярных групп увеличивается до 102°—10 м-2, появляются микроуглубления и мик-ропоры размером до нескольких микрометров, имеющие довольно сложное строение, которое определяет прочность сцепления металла с пластмассой. Травление по своей природе родственно коррозии, выщелачиванию, выветриванию и подчиняется тем же общим закономерностям топохимических реакций и массопере-носа твердое тело — жидкость или твердое тело — газ [30—34]. [c.25] Последний случай наиболее благоприятен для травления пластмасс применительно к их химической металлизации, так как затрагивает лишь поверхностные слои, не разрушая приповерхностных слоев. [c.26] Макропроцесс травления можно охарактеризовать несколькими параметрами. Скорость травления оценивают по уменьшению массы травимого полимера, по газовыделению, росту шероховатости поверхности или по глубине протравленного слоя. Основной показатель — адгезионные свойства поверхности, которые лишь в редких случаях прямо пропорциональны скорости травления или степени ее шероховатости оценивают только на готовом изделии. Кроме того, адгезионные свойства травленой поверхности проявляют себя по-разному в зависимости от материала, который крепится к ней. [c.26] Из параметров скорости можно вывести такой показатель, как селективность, т. е. свойство травить с разной скоростью различные материалы или разные компоненты одной и той же пластмассы. [c.26] Для улучшения травимости и обеспечения ее равномерности пластмассы подвергают различным операциям предтравления — кондиционирования. Это обработка растворителями, кислотами, щелочами или специальными травителями, а также облучение, обработка ультразвуком, термообработка, которые разрыхляют или снимают поверхностный слой. [c.26] Травленые поверхности в зависимости от твердости поверхностного слоя можно классифицировать следующим образом 1) твердотравленые—на поверхности образуется твердая корка из продуктов травления пластмасс 2) ч и с т о т р а в л е н ы е — механические свойства поверхностных слоев мало отличаются от свойств всего материала 3) м я г ко т р а в л е н ы е — после травления поверхностный слой становится менее прочным и более мягким. [c.27] Полистирол и сополимеры стирола — малостойкие к химическим воздействиям материалы свойства иХ поверхностей легко изменяются под влиянием различных химических агентов. Полистпрол легко поддается галогенированию, сульфированию и нитрованию [4, 11-20, 32, 33, 35]. [c.27] После сульфирования (серной кислотой, олеумом, оксидом серы(VI) или хлорсульфоновой кислотой) и промывания 1 % раствором ЫаОН поверхность полистирола становится гидрофильной и приобретает ионообменные свойства. Поэтому сульфирование полистирола широко применяют для подготовки его поверхности к склеиванию, окрашиванию, металлизации. После сульфирования поверхность иногда обрабатывают растворами амипов или четвертичных оснований аммония. Наши исследования показали, что одного сульфирования недостаточно для получения прочного сцепления металлического покрытия с полистиролом. [c.27] Предложено перед химической металлизацией поверхность полистирола нитровать смесью азотной и серной кислот. Иногда для травления полистирола применяют смесь кислот 2 л H2SO4, 1 л HNO3, 4 мл НС1 и 940 мл воды. [c.28] По мнению Рентела, химической модификацией поверхности полистирола путем образования на ней различных функциональных групп можно увеличить адгезию в 20 раз — до 1,5 кН/м. [c.28] Растворы хромовой кислоты широко применяют для травления сополимеров стирола. Особенно подробно их действие исследовано на АБС-пластиках [29, 35]. [c.28] Скорость травления и свойства травленой поверхности сильно зависят от состава раствора травления. Обычно применяют растворы оксида хрома (VI) или бихроматов в серной кислоте [18J. Поэтому их действие следует рассматривать относительно концентрации серной кислоты или смеси серной и фосфорной кислот. [c.28] Для более мягкого травления в раствор вводят фосфорную кислоту или фосфаты (рис. 16). Для регулирования травления и увеличения адгезии химически осаждаемого металла с травленой поверхностью в хромовокислые растворы вводят и другие добавки ионы тяжелых металлов, ПАВ (хромин, хромпротект), карбоновые кислоты, окислители (перманганат калия, бромат натрия) или восстановители для образования трехвалентного хрома, который при небольших концентрациях действует благоприятно. Большие количества Сг(1П) замедляют процесс травления и прочной адгезии не удается достичь, поэтому его содержание в растворе травления, превышающее 30—50 г/л, недопустимо. [c.29] Для регенерации отработанных растворов травления предложено довольно много способов химического и электрохимического окисления трехвалентного хрома до шестивалентного (см. гл. 9). Наибольшее практическое распространение получили электрохимические методы, в которых область катода отделена от общего объема раствора полупроницаемой мембраной. [c.29] Продолжительность травления 30 мпн (кривая ЛВГ) пли до максимального значения адгезии (кривая БВ). [c.29] Скорость травления сополимеров стирола, определенная как по уменьшению массы, так и по газовыделению, обычно постоянна, но иногда в начале процесса наблюдается ускорение травления. Толщина протравленного слоя увеличивается пропорционально логарифму продолжительности травления. Адгезионные свойства травленой поверхности АБС-пластиков пропорциональны крадратному корню из скорости травления при оптимальной продолжительности травления. [c.30] Вернуться к основной статье