Procese frontale-pentru tratarea suprafeței produselor din plastic
Introducere: Procesul de fabricație a produselor din plastic implică în primul rând patru etape cheie: formarea matriței, tratarea suprafeței, imprimarea și asamblarea. Tratarea suprafeței este o parte indispensabilă a procesului. Pentru a îmbunătăți aderența acoperirilor și pentru a oferi un strat de bază conductiv pentru placare, procesele de pre-tratare sunt esențiale.
Pre{0}}tratarea suprafeței produselor din plastic
Include în principal tratamentul de acoperire și tratamentul de placare. În general, materialele plastice au cristalinitate ridicată, polaritate scăzută sau deloc și energie de suprafață scăzută, ceea ce poate afecta aderența acoperirilor. Deoarece materialele plastice sunt izolatori ne-conductivi, procesele standard de galvanizare nu pot fi aplicate direct pe suprafețele lor. Prin urmare, este necesar pre-tratamentul necesar înainte de tratarea suprafeței pentru a îmbunătăți aderența acoperirilor și pentru a oferi un strat de bază conductiv cu o bună rezistență de aderență pentru placare.
Pre-tratament pentru acoperire
Pre-tratamentul implică degresarea suprafeței de plastic pentru a îndepărta petele de ulei și agenții de degajare, precum și activarea suprafeței de plastic pentru a îmbunătăți aderența stratului de acoperire.
Degresarea
Degresarea produselor din plastic este similară cu cea a produselor din metal. Se poate realiza folosind solvenți organici sau soluții apoase alcaline care conțin agenți tensioactivi. Degresarea cu solvent organic este potrivită pentru îndepărtarea ceară, grăsimi și alți contaminanți organici de pe suprafețele din plastic. Solvenții utilizați nu trebuie să dizolve, să se umfle sau să spargă plasticul, să aibă puncte de fierbere scăzute, să fie volatili, ne-toxici și ne-inflamabili.
Soluțiile apoase alcaline sunt potrivite pentru degresarea materialelor plastice rezistente la-alcali. Aceste soluții conțin sodă caustică, săruri alcaline și diverși agenți tensioactivi. Cei mai des utilizați agenți tensioactivi sunt seria OP, cum ar fi etoxilații de alchilfenol, care nu formează spumă și nu lasă reziduuri pe suprafața plasticului.
Activare de suprafață
Activarea urmărește să îmbunătățească proprietățile de suprafață ale materialelor plastice prin generarea de grupuri polare sau rugozarea suprafeței pentru a îmbunătăți umezirea și adsorbția acoperirilor. Metodele de activare la suprafață includ oxidarea chimică, oxidarea cu flacără, gravarea cu vapori de solvent și oxidarea cu descărcare corona. Dintre acestea, oxidarea chimică este cea mai utilizată. O formulare tipică pentru tratarea cu acid cromic este dicromatul de potasiu 4,5%, apa 8,0% și acidul sulfuric concentrat (peste 96%) 87,5%.
Unele produse din plastic, cum ar fi polistirenul și materialele plastice ABS, pot fi acoperite direct fără tratament chimic de oxidare. Cu toate acestea, pentru acoperiri de calitate mai înaltă-, oxidarea chimică poate fi încă aplicată. De exemplu, după degresare, plasticele ABS pot fi gravate cu o soluție diluată de acid cromic. O formulare tipică este acidul cromic 420 g/L și acidul sulfuric (gravitate specifică 1,83) 200 ml/L. Procesul tipic implică imersarea la 65-70 de grade timp de 5-10 minute, urmată de clătire și uscare. Avantajul tratamentului cu acid cromic este acoperirea sa uniformă, chiar și pe produsele de formă-complexă. Dezavantajele includ pericole operaționale și preocupări legate de poluarea mediului.
Pre-tratament pentru placare
Scopul pre-tratamentului pentru placare este de a îmbunătăți aderența stratului de placare la suprafața de plastic și de a forma un strat de bază metalic conductor. Procesul de pre-tratare include în principal rugosire mecanică, degresare chimică, rugosire chimică, sensibilizare, activare, reducere și placare electroless. Primii trei pași urmăresc îmbunătățirea aderenței placare, în timp ce ultimii patru sunt pentru formarea unui strat de bază metalic conductor.
Asgropare mecanica si degrosare chimica
Asgrosarea mecanică și rugozitatea chimică sunt metode de rugozitate mecanică sau chimică a suprafeței plastice, crescând zona de contact dintre stratul de placare și substrat. În general, rezistența de lipire atinsă prin rugosire mecanică este de numai aproximativ 10% din cea atinsă prin rugozire chimică.
Degresare chimică
Metodele de degresare pentru suprafețele din plastic înainte de placare sunt aceleași cu cele pentru pre-tratarea acoperirii.
Sensibilizare
Sensibilizarea presupune adsorbția de substanțe ușor oxidabile, precum clorura stanoasă sau triclorura de titan, pe suprafața plasticului, care are o anumită capacitate de adsorbție. În timpul activării, aceste substanțe adsorbite sunt oxidate, în timp ce activatorul este redus pentru a forma nuclei catalitici la suprafață. Sensibilizarea pune bazele pentru placarea ulterioară electroless a stratului de metal.
Activare
Activarea implică tratarea suprafeței sensibilizate cu o soluție care conține compuși metalici activi catalitic. În esență, produsul adsorbit cu un agent reducător este scufundat într-o soluție apoasă care conține săruri de metale nobile ca oxidanți. Ionii de metal nobil sunt reduși cu Sn²⁺, iar depozitele reduse de metale nobile se depun sub formă de particule coloidale la suprafață, prezentând activitate catalitică puternică. Când o astfel de suprafață este scufundată într-o soluție de placare electroless, aceste particule servesc ca centre catalitice, accelerând reacția de placare electroless.
Tratament de reducere
După activare și clătire temeinică cu apă, produsul este scufundat într-o soluție de agent reducător utilizat în placarea electroless pentru a îndepărta orice activator rezidual. Acest pas se numește tratament de reducere. Pentru placarea cu cupru fără electricitate se folosește soluție de formaldehidă, în timp ce pentru placarea cu nichel fără electroși se folosește soluție de hipofosfit de sodiu.
Placare electroless
Scopul placarii electroless este de a forma o peliculă metalică conductoare pe suprafața de plastic, creând condițiile pentru galvanizarea straturilor metalice. Prin urmare, placarea electroless este o etapă critică în placarea produselor din plastic.