Сорбционный раствор для обработки полимерных материалов в процессе получения на их поверхности сульфидных пленок Советский патент 1984 года по МПК C23C3/02 

СХ) С0 Изобретение относится к модификации поверхности полимерных материа. лов с целью получения на ней токопроводящего покрытия на основе сульфидов металлов и может быть использовано в технологии гальванической металлизации. Известен способ получения токопроводяпрпс сульфидных пленок на поверхности полимерных материалов, включаю щий последовательную обработку раство ром серы в гидроокиси натрия и сорбцйонным раствором солей металлов, например сульфата кадмия, сульфата железа, цитрата никеля, хлорида кобальта, хлорида никеля, нитрата нике ля , ацетата никеля, формиата никеля, хлорида марганца, сульфата цинка, нитрата серебра С11. Однако сульфидные пленки, получен ные по этому способу, предусматриваю щему использование сорбционных растворов указанных солей металлов, не обладают достаточной для последующего гальванического покрытия электро проводностью. Известен также раствор для получения токопроводящих сульфидных пленок на поверхности полимерных материалов, содержащий,г: медь 10, калий хлористый 0,1, натрий сульфит 1,0, вода 100 L2. Недостатком зтого раствора являет ся низкая его стабильность вследствие протекания побочной реакции восстановления ийнов меди до метапличес кой меди. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемо му положительному эффекту является известный сорбционный раствор для об работки полимерных материалов в процессе получения на их поверхности токопроводящих сульфидньтх пленок, содержащий соль меди и соль цинка 31. Недостатком данного раствора явля ется его высокая рабочая температура. Например изделия из полиамида обрабатывают в указанном растворе при в течение 8 мин. Это ограничивает его применение, так как детали из таких термопластичных полимерных материалов, как полиамид, полистирол, АБС-пластмасса, изменяют спои геометрические размеры, деформируются. Кроме того, эксплуатация раствора при такой температуре 11 19 () связана с повьпуенной опасностью для работающих. Целью изобретения является снижение рабочей температуры процесса и улучшение условий эксплуатации раствора. Поставленная цель достигается тем, что сорбционный раствор для обработки полимерных материалов в процессе получения на их поверхности токопроводящих сульфидных пленок, содержащий цинк сернокислый и медь сернокислую, дополнительно содержит аммоний азотнокислый и аммоний, сернокислый при следующем соотношении компонентов, г/л: Цинк сернокислый 70-100 Медь сернокислая 50- 60 Аммоний азотнокислый50-70Аммоний сернокислый. 150-200 При таком соотношении компонентов рабочая температура раствора комнатная. Раствор готовят следующим образом. Отдельно растворяют в воде все компоненты раствора, затем сливают вместе- в следующей последовательности: в раствор меди сернокислой вливают раствор цинка сернокислого, затем аммоний азотнокислый и наконец аммоний сернокислый, рН раствора 7,08,0. Регулируют рН 25%-ным раствором аммиака или 10%-ным раствором серной кислоты. Нанесение токопроводяшего покрытия на полимерные материалы с использованием предлагаемого сорбцнонного раствора осуществляется следующим образом. Изделия из полимерных материалов после травления лли создания шероховатости механическим путем обрабатывают в растворе предлагаемого ссстапа при комнатной температуре в течение 2-3 мин. Промывают водой и погружают в раствор, содержащий сульфидируюший агент, например сульфид натрия с концентрацией 90-100 г/л, на 2-3 мин. На поверхности изделий образуется то-копроводящее покрытие с удр-льны:; электрическим сопротивлением 100-500 OM/Q. На изделия с токопроводятим покрытием наносят слой никеля толщиной 1-2 мкм гальваническим способом

из ванны состава, г/л: никель сернокислый 140-160, никель хлористьп) 110-130, кислота борная 25-35. рН раствора 3,2-4,5, рабочая температура комнатная, плотность тока ,02,0 А/дм. На слой никеля наносят слой меди толщиной 45-60 мкм из кислой ванны меднения состава, г/л: медь сернокислая 200-220, кислота серная 50-70. Плотность тока 4 5 А/дм. Рабочая температура комнатная. Величину адгезионной прочности получаемых металлических покрытий определяют в соответствии с ОСТ 3-3217-75.

Результаты экспериментов с целью выбора оптимального состава сорбционного раствора, работающего при комнатной температуре, представлены в таблице.

Как видно из таблицы,- использование сорбционного раствора предлагаемого состава позволяет получать токопроводящие покрытия, имеющие такое ж удельное электрическое сопротивление как. и в прототипе. Величина адгезионной прочности во всех опытах выше 0,4 кгс/см, что соответствует требованиям ОСТ-3-3217-75.

При количественном составе сорбциониого раствора выше предлагаемых пределов получаются токопроводящие покрытия, имеюище такое же удельное

электрическое сопротипление, как и у прототипа, однако при приготовлении раствора часть со.пей выпадает в осадок и их приходится отфильтровывать, что является дополнительной операцией и ведет к перерасходу солей .

При количественном составе сорбционного раствора ниже прелпагаемых пределов получаются токопроводящие покрытия, имеющие большое удельное электрическое сопротивление, и наблюдается частичное непокрытие никелем изделий - приблизительно 30-40% поверхности (пример 2).

Применение предлагаемого сорбционного раствора, работающего при комнатной температуре, позволяет упростить аппаратурное оформление технологического процесса металлизации (нет необходимости изготовления ванны с обогревом), удешевить процесс металлизации за счет исключения энергозатрат на обогрев, улучшить условия эксплуатации раствора за счет уменьшения вьщеления вредных веществ, повысить качество металлизированных изделий из термопластичных материалов за

счет исключения возможности их деформации и коробления при . Применяемые в сорбционном растворе соли недефицитны и дешевы.

о o

о со

СОРБЦИОННЫЙ РАСТВОР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ПРОSMbjiJ. ,.-i,tA ЦЕССЕ ПОЛУЧЕНИЯ НА ИХ ПОВЕРХНОСТИ ТОКОПРОВОДЯЩИХ СУЛЬФИДНЫХ ПЛЕНОК, содержащий цинк сернокислый и медь сернокислую, отличающийс я тем, что, с целью снижения рабочей температуры процесса, он дополнительно содержит аммоний азотнокислый и аммоний сернокислый при следующем соотношении компонентов, г/л: Цинк сернокислый 70-100 Медь сернокислая 50- 60 Аммоний азотнокислый50-70 г b Аммоний сернокислый150-200