Разработка растворов активации поверхности пластмасс без использования драгоценных металлов

ЭТИ (филиал) СГТУ имени Гагарина Ю.А., г. Энгельс

Показана возможность замены растворов активации на основе палладия растворами хлорида меди, содержащими органические растворители. Установлено, что активирование в разработанных растворах увеличивает адгезию покрытия к полимерной подложке, что способствует образованию мелкозернистого медного покрытия.

Установлено, что обработка в водно - органических растворах хлорида меди, по сравнению с традиционным активированием солями серебра, видоизменяет микроструктуру поверхностного слоя пластмассы АБС - 2020, а также способствует образованию более, выровненных медных покрытий.

Покрытия наносили, в основном на образцы из сополимеров стирола АБС-2020. Для приготовления растворов применяли реактивы квалификации «чда» и «хч». Для травления пластмасс использовали сернокислые растворы, содержащие соляную кислоту [1]. Сенсибилизацию проводили в солянокислом растворе солей олова. Для активирования применяли общеизвестный раствор, содержащий 0,5 г/л азотнокислого серебра и 10 мл/л раствора аммиака, или разработанные нами растворы, содержащие хлорид меди, органические растворители, соляную кислоту и органические добавки. В случае активации в растворах хлорида меди  операция сенсибилизации не проводилась. Медные покрытия осаждали из растворов, содержащих: CuSO₄ -10-50         г/л,NaOH - 10-30 г/л, NaKC₄H₄O₆·4H₂O - 40-70 г/л, Формалин - 15-25 мл/л.

Выбор в качестве координирующего растворителя диметилформамида обусловлен тем, что он обладает подтравливающим эффектом и тем самым создает  необходимую шероховатость поверхности для хорошей адгезии медного покрытия. Введение в состав смолы-анионита АСД-4-5п и поверхностно активного вещества аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 улучшают адгезию, равномерность распределения на поверхности пластмассы слоя активатора. Для исключения набухания пластмассы, время обработки в растворе для нанесения активатора не должно составлять более 10 мин. Наибольшее влияние на скорость процесса металлизации пластмассы и равномерность слоя металла, полученного при химическом меднении, оказывает величина концентрации хлорида меди и температура обработки в растворе активации. При уменьшении концентрации одновалентного хлорида меди меньше 60 г/л и температуры процесса активации до 18-20⁰С приводит к неудовлетворительной микрошероховатости, плохой адгезии (15 МПа) и ухудшению однородности распределения активатора на поверхности диэлектрика (70,5%), к низкой скорости процесса химического меднения. Увеличение концентрации хлорида меди больше 100 г/л и температуры выше 40⁰С приводит к относительному ухудшению этих показателей (однородность распределения активатора 90%, скорость химического меднения, адгезия 18 МПа). Повышение температуры процесса активации выше 50⁰С нежелательно по причине присутствия в растворе для нанесения активатора органического растворителя (диметилформамида).

Литература

1. Рахметулина, Л.А. Вестник КНИТУ - 2012. - Т. 15, № 15. - C.145 - 148.