ТЕХНОЛОГІЯ МЕТАЛІЗАЦІЇ ГРАНУЛЬОВАНОЇ ПОЛІМЕРНОЇ СИРОВИНИ

2018;
205-212
1
Національний університет “Львівська політехніка”
2
Національний університет “Львівська політехніка”
3
Національний університет “Львівська політехніка”
4
Технічний університет Кошице
5
Люблінська політехніка (Польща)

Необхідність створення нових різновидів полімерних композиційних матеріалів викликана значним попитом сучасної техніки на такі матеріали. В даний час уже налагоджено виробництво широкого асортименту наповнювачів і полімерних матриць, що дозволяє використовувати полімерні композиційні матеріали в якості як конструкційних матеріалів, так і матеріалів спеціального призначення.

Для одержання металовмісних композитів в даній роботі запропоновано технологію введення металевого наповнювача в полімерну матрицю шляхом металізації поверхні вихідної полімерної сировини. Для цього необхідно розробити ефективну технологію металізації полімерної поверхні, яка б відрізнялась простотою, ефективністю і універсальністю.

Перевірка класичної технології металізації для можливості одержання металізованого полівінілхлоридного пластикату показала її низьку ефективність. Крім того класична технологія металізації полімерів відзначається багатостадійність і включає в себе стадії обезжирення поверхні, її травлення, сенсибілізації, активування і власне стадію осадження металу.

З метою здешевлення та підвищення універсальності процесу металізації було запропоновано новий спосіб надання поверхні полівінілхлоридного пластикату каталітичних властивостей. Активація поверхні пластикату відбувалась в результаті обробки гранул пластикату в кульовому млині порошком активного металу (по відношення до Cu), в даному випадку Zn. Така спільна обробка в кульовому млині дозволяє одержати полімерну поверхню насичену частинками каталітично активного металу, які міцно закріплені на поверхні пластикату. Запропонована технологія активації поверхні полівінілхлоридного пластикату є значно простішою, не вимагає використання небезпечних і дорогих речовин та дозволяє значно скоротити тривалість підготовчих стадій металізації.

Для хімічного осадження міді на активованій поверхні полівінілхлоридного пластикату було використано трилонний розчин міднення. В результаті осадження міді в розчині хімічної металізації було одержано якісну металеву поверхню, яка суцільним шаром покриває поверхню полівінілхлоридного пластикату. Дослідження металізованої поверхні полівінілхлоридного пластикату і фазового складу сформованого мідного покриття показали, що в одержаному мідному покритті присутні лише рефлекси, які відповідають фазі металічної міді і відсутні рефлекси, що відповідають фазам оксидів міді.

Проведені дослідження дозволили обґрунтувати основи технології металізації гранульованої полімерної сировини, яка відзначається простотою та ефективністю. Дана технологія може бути використана для одержання високотехнологічних металовмісних полімерних композиційних матеріалів. Введення металу в полімерну матрицю у вигляді сформованого на полімерній поверхні металевого покриття забезпечить одержання металовмісних полімерних композитів, які відзначаються рівномірним розподілом металу в полімерній матриці. Одержання таких металонаповнених композитів буде відбуватися безпосередньо під час переробки металізованої полімерної сировини у вироби.

1. Pinto G. Conducting aluminum-filled nylon 6 composites / G. Pinto, A. Jimenez-Martj n// Polymer
Composites. – 2001. – Vol. 22 (1). – P. 65–70. 2. Pinto G. Conducting polymer composites of zinc-filled
nylon 6 / G. Pinto, M. B. Maidana // Journal of Applied Polymer Science. – 2001. – Vol.82 (6). – P. 1449–
1454. 3. Mamunya Y. P. Electrical and thermal conductivity of polymers filled with metal powders /
Y. P. Mamunya, V. V. Davydenko, P. Pissis, E. V. Lebedev // European polymer journal. – 2002. –
Vol. 38 (9). – Р. 1887–1897. 4. Tanaka T. Polymer nanocomposites as dielectrics and electrical insulationperspectives
for processing technologies, material characterization and future applications / T. Tanaka;
G. C. Montanari; R. Mulhaupt // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. – 2004. –
Vol. 11 (5). – P. 763–784. 5. Pukánszky B. Interfaces and interphases in multicomponent materials: past,
present, future / B. Pukánszky // European Polymer Journal. – 2005. – Vol. 41 (4). – P. 645–662.
6. Nurazreena Metal filled high density polyethylene composites – electrical and tensile properties /
Nurazreena, Luay Bakir Hussain, H. Ismail, M. Mariatti // Journal of Thermoplastic Composite Materials. –
2006. – Vol. 19 (4). – Р. 413–425. 7. Моравський В. С. Металізація полівінілхлоридного пластикату
хімічним відновленням в розчинах / В. С. Моравський, І. А. Тимків, П. Т. Боднарчук // Вісник НУ
“Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин та їх застосування”. – 2016. – № 841. –
С. 405–409. 8. Тимків І. А. Технології металізації полівінілхлоридного пластику та одержання
композиту з підвищеними фізико-механічними властивостями / І. А. Тимків, В. С. Моравський,
І. В. Качмарчик, О. В. Суберляк // Вісник НУ “Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин
та їх застосування”. – 2015. – № 812. – С. 414–418. 9. Садаков Г. А. Гальванопластика: справ.
пособ. / Г. А. Садаков. – М.: Машиностроение, 2004. – 400 с. 10. Медведев А. М. Технология
производства печатных плат / А. М. Медведев. – М.: Техносфера, 2005. – 360 с. 11. Шалкаускас М.
Химическая металлизация пластмасс / М. Шалкаускас, А. Вашкялис . – Л.: Химия, 1985. – 144 с.
12. Капица М. Активация поверхности диэлектрика / М. Капица // Технологии в электронной
промышленности. – 2005. – № 5. – С. 22–25. 13. Моравський В. С. Дослідження ефективності
активації порошкоподібного полівінілхлориду / В. С. Моравський, І. З. Дзяман, Н. М. Баран,
А. М. Кучеренко, Л. Дулебова // Вісник НУ “Львівська політехніка” “Хімія, технологія речовин та
їх застосування”. – 2017. – №868. – С. 413–418.