Вступ. Процес виробництва пластикових виробів в основному включає чотири ключові процеси: формування форми, обробку поверхні, друк і складання. Обробка поверхні є невід’ємною частиною, а процеси попередньої обробки мають важливе значення для покращення адгезії покриттів і забезпечення хорошого провідного шару під покриття. У цій статті коротко описано процеси попередньої обробки поверхні пластикових виробів.
Попередня обробка поверхні пластикових виробів в основному включає обробку покриття та покриття. Як правило, пластмаси мають високу кристалічність, низьку полярність або відсутність полярності та низьку поверхневу енергію, що впливає на адгезію покриттів.
Оскільки пластмаси є не-провідними ізоляторами, на їх поверхні не можна наносити покриття безпосередньо за допомогою стандартних процесів гальванічного нанесення. Таким чином, необхідну попередню обробку слід виконати перед обробкою поверхні, щоб покращити адгезію покриття та забезпечити провідний нижній шар із хорошим зв’язуванням.
Попередня обробка включає знежирення пластикової поверхні, тобто очищення від мастила та засобів для звільнення форми, а також активаційну обробку поверхні, метою якої є покращення адгезії покриття.
01 Знежирення
Знежирення пластмасових виробів. Подібно до знежирення металевих виробів, пластикові вироби можна знежирити за допомогою органічних розчинників або лужних водних розчинів, що містять поверхнево-активні речовини. Знежирювач органічним розчинником підходить для очищення пластикових поверхонь від парафіну, бджолиного воску, жиру та інших органічних забруднень. Використаний органічний розчинник не повинен розчиняти, набухати або тріскати пластик; він повинен мати низьку температуру кипіння, бути летким, не-токсичним і не-займистим.
Лужні водні розчини придатні для знежирення лугостійкого -пластику. Цей розчин містить їдкий натр, лужні солі, різні ПАР. Найбільш часто використовуваним поверхнево-активною речовиною є серія ОР, тобто алкілфенол-поліоксиетиленовий ефір, який не утворює піни і не залишає слідів на поверхні пластику.
02 Поверхнева активація Ця активація спрямована на покращення поверхневих властивостей пластику, тобто на створення полярних груп або шорсткість поверхні пластику, завдяки чому покриття легше намочуються та адсорбуються на поверхні деталі. Існує багато методів поверхневої активаційної обробки, таких як хімічне окислення, окислення полум'ям, травлення парами розчинника та окислення коронним розрядом. Найбільш широко використовуваним методом є хімічна обробка окислення кристалів, яка зазвичай використовує розчин хромової кислоти. Типовий склад складається з 4,5% біхромату калію, 8,0% води та 87,5% концентрованої сірчаної кислоти (96% або вище).
Деякі пластикові вироби, такі як полістирол і АБС-пластики, можна покривати безпосередньо без обробки хімічним окисленням. Щоб отримати високоякісні-покриття, інколи використовується обробка хімічним окисленням. Наприклад, після знежирення АБС-пластик можна протравити розведеним розчином хромової кислоти. Типовий склад становить 420 г/л хромової кислоти та 200 мл/л сірчаної кислоти (питома вага 1,83). Типовий процес обробки становить 65-70 градусів протягом 5-10 хвилин, після чого промивають водою та висушують. Перевагою травлення хромовою кислотою є рівномірне оброблення пластикових виробів різної форми. Його недоліки полягають у тому, що експлуатація є небезпечною та є проблеми із забрудненням.
Метою попередньої обробки перед нанесенням покриття є покращення адгезії між покриттям і пластиковою поверхнею та утворення електропровідного металевого нижнього шару на пластиковій поверхні. Процес попередньої обробки в основному включає: механічне шорсткість, хімічне знежирення, хімічне шорсткість, сенсибілізаційну обробку, активаційну обробку, редукційну обробку та електрогальванічне покриття. Перші три кроки покликані покращити адгезію покриття, тоді як останні чотири покликані сформувати електропровідний металевий нижній шар.
01 Механічне та хімічне оброблення
Механічна та хімічна обробки шорсткості використовують механічні та хімічні методи, відповідно, для шорсткості пластикової поверхні, таким чином збільшуючи площу контакту між покриттям та підкладкою. Загальноприйнято вважати, що міцність з’єднання, досягнута механічним шорсткінням, становить лише близько 10% від міцності, досягнутої хімічним шорсткінням.
02 Хімічне знежирення
Спосіб знежирення пластикових поверхонь перед нанесенням покриття такий же, як і попередньої обробки перед нанесенням покриття.
03 Сенсибілізація
Сенсибілізація полягає в адсорбції легкоокислюваних речовин, таких як дихлорид олова і трихлорид титану, на поверхні пластику, яка має певну адсорбційну здатність. Ці адсорбовані речовини, що легко окислюються, під час активації окислюються, а активатор відновлюється до каталітичних ядер, які залишаються на поверхні продукту. Сенсибілізація закладає основу для подальшого безелектричного нанесення металевого покриття.
04 Активація
Активація передбачає обробку сенсибілізованої поверхні розчином каталітично активних металевих сполук. По суті, продукт, що містить адсорбований відновник, занурюють у водний розчин окислювача, що містить сіль благородного металу. Іони благородних металів, діючи як окислювачі, відновлюються S²⁺n, і відновлені частинки благородних металів осідають на поверхні продукту у вигляді колоїдних частинок із сильною каталітичною активністю. Коли цю поверхню занурюють у розчин безгальванічного нанесення, ці частинки стають каталітичними центрами, прискорюючи реакцію безгальванічного нанесення.
05 Редукційне лікування
Перед гальванічним методом активовані та промиті продукти занурюють у розчин відновника певної концентрації, який використовується під час гальванічного гальванічного покриття, щоб видалити залишки активатора. Це називається редукційним лікуванням. Для гальванічного міднення розчин формальдегіду використовується для відновної обробки; для гальванічного нанесення нікелю використовується розчин гіпофосфіту натрію. 06 Хімічне нанесення. Метою хімічного нанесення є створення провідної металевої плівки на поверхні пластикових виробів, що створює умови для нанесення металевих шарів на пластикові вироби. Таким чином, хімічне покриття є ключовим кроком у пластиковій гальваніці.
