[LT] Išradimas priskiriamas prie plastikų paviršiaus adhezinio paruošimo prieš jų metalizavimą cheminiu ar elektrocheminiu būdu ir gali būti naudojamas pramonės srityse, kur reikalingos dekoratyvinės arba funkcinės metalų dangos ant plastikų paviršiaus. Siūlomo išradimo tikslas yra pagerinti plastikų ėsdinimo tirpalo regeneraciją, ilgainiui nekeičiant jo pagrindinės sudėties pigiausiu ir patogiausiu būdu. Tikslas pasiekiamas pro darbinės temperatūros tirpalą praleidžiant atmosferinį orą 0,1-20 l/l·min greičiu.
[EN] The present invention relates to the adhesional pretreatment of plastics surfaces prior to their metallization by chemical or electrochemical methodes and can be used in industrial fields where decorative or functional metalic coatings on plastic surfaces are required. The purpose of the proposed invention is to improve the regeneration of the etching solution for plastics in length of time without changing its basic composition in the cheapest and most convenient way. The purpose is achieved by passing the atmospheric air through the working temperature of solution at a rate of 0,1-20 l/l·min.
[0001] Išradimas priskiriamas prie plastikų paviršiaus adhezinio paruošimo prieš jų metalizavimą cheminiu ar elektrocheminiu būdu ir gali būti naudojamas pramonės srityse, kur reikalingos dekoratyvinės arba funkcinės metalų dangos ant plastikų paviršiaus.
[0002] Žinoma, kad plastikų paviršių prieš jų metalizavimą ėsdina rūgščiuose ėsdinimo tirpaluose, kuriuose oksidatorius yra Mn junginiai, ypatingai Mn(III) (US8603352B1, 2012; EP2792702B1, 2014; WO2013112268A3, 2018). Oksidatoriui išsieikvojant, jį reikia papildyti, o periodiškai papildant – didėja oksidacijos produktų koncentracija, dėl ko tirpalas tampa nebetinkamas naudoti.
[0003] Regeneruoti šiuos tirpalus siūloma arba elektrocheminiu būdu, įvedant į juos specialius elektrodus (WO2014077957A1, 2014; EP2792702B1, 2014; US9752241B2, 2013) arba cheminiu būdu, pridedant permanganato.
[0004] Šių būdų trūkumas yra tas, kad elektrocheminė regeneracija yra pakankamai sudėtingas procesas, reikalaujantis nemažai papildomų įrengimų, o cheminė regeneracija ilgainiui keičia pagrindinę tirpalo sudėtį ir mažiau tirpios druskos, didėjant jų koncentracijai, iškrenta į nuosėdas, trikdydamos ėsdinimo procesą.
[0005] Artimiausias siūlomam išradimui yra cheminis regeneracijos būdas, apimantis ozono dujų praleidimą pro tirpalą (US8603352B1, 2012). Šis būdas ilgainiui nekeičia pagrindinės tirpalo sudėties, tačiau yra gana brangus.
[0006] Siūlomo išradimo tikslas yra pagerinti plastikų ėsdinimo tirpalo regeneraciją, ilgainiui nekeičiant jo pagrindinės sudėties pigiausiu ir patogiausiu būdu.
[0007] Tikslas pasiekiamas tuo, kad pro darbinės temperatūros tirpalą praleidžiamas atmosferinis oras ne mažesniu, negu 0,1 l/min vienam tirpalo litrui greičiu.
[0008] Ėsdinimo tirpalo darbinėje temperatūroje (apie 70 °C), oro sudėtyje esančio deguonies oksidacinio potencialo pakanka, kad ėsdinimo tirpalo oksidatorių iš redukuotos formos vėl grąžintų į buvusią aukštesnio oksidacinio potencialo formą. Oro leidimas pro tirpalą naudingas dar ir tuo, kad suintensyvina tirpalo kaitą ties ėsdinamo plastiko paviršiumi, o tai ypač svarbu, kadangi oksiduojančių žemesnio valentingumo Mn junginių koncentracija ėsdinimo tirpale paprastai maža, dėl nedidelio šių junginių tirpumo.
[0009] PAVYZDŽIAI
[0010] Skirtingų ėsdinimo tirpalų paruošimui naudoja 13 M koncentracijos sieros rūgštį, kurioje ištirpina 0,05 M Mn junginių. Pagaminti tirpalai tris paras išlaikomi kambario temperatūroje. Per šį laikotarpį visų bandomųjų ėsdinimo tirpalų efektyvumas sumažėja, nes dėl nestabilumo laike sumažėja oksiduojančių komponenčių koncentracijos. Ėsdinimui naudoja 30x50 mm lygaus paviršiaus ABS ir PC/ABS (PC 55 %) plastikų plokšteles. Plokšteles 15 min ėsdina 70 °C temperatūros tirpale, iki ir po oro leidimo pro 70 °C tirpalą įvairiais greičiais 12 valandų. Ėsdintojo efektyvumo įvertinimui, plokšteles po ėsdinimo nuplauna vandeniu iš čiaupo, 3 min aktyvuoja koloidiniame aktyvatoriuje ADHEMAX ACTIVATOR SF, vėl nuplauna vandeniu, akseleruoja 1 min ADHEMAX ACCELERATOR 1 tirpale ir toliau cheminiu būdu 20 min nikeliuoja tirpale ADHEMAX Ni LFS (Atotech). Gautą Ni dangą ant pavyzdžių storina elektrocheminiu būdu standartiniame rūgštaus matinio variavimo tirpale (M): CuSO4 – 1,5; H2SO4 – 2,0 iki 45 – 50 mkm.
[0011] Ėsdintojo efektyvumą įvertina pagal jėgą, reikalingą atplėšti nuo plastiko stačiu kampu 1 cm pločio dangos juostelę 50 mm/min greičiu. Plokštelių ėsdinimo sąlygas ir priklausomai nuo to gautas dangos adhezijas pateikia lentelėje.
[0012] Lentelė
[0013]
[0014]
[0015] Iš lentelės duomenų matyti, kad oro leidimas pro ėsdinimo tirpalus gerina jų ėsdinamąsias savybes visais tirpalų sudėčių atvejais.
[0016] Taip pat, tirpalų ėsdinimo kokybės pagerėjimas priklauso nuo to, kokiu greičiu pro 70°C temperatūros tirpalą 12 val. bėgyje leidžiamas oras: padidinus greitį nuo 0,05 l/l·min iki 0,10 l/l·min adhezijos reikšmės, o tai reiškia ir ėsdinimo kokybė, pagerėja. Tolimesnis leidžiamo oro greičio didinimas žymesnės įtakos nebeturi.
1. Rūgštaus nechrominio plastikų ėsdinimo tirpalo regeneravimo būdas, apimantis dujų praleidimą pro ėsdinimo tirpalą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad pro darbinės temperatūros tirpalą praleidžia atmosferinį orą 0,1-0,3 l/l·min greičiu.