Процесс Эрла
Процесс Эрла электрохимического осаждения пластиков на ниоминий и прочие цветные металлы был описан Winkler и запатентован ECM-Gesellschaft в Германии. Процесс широко применялся для обработки различных алюминиевых сплавов и изделий в форме проката, штамповок, отливок и изделий, изготовленных методом волочения.
Ванна для проведения процесса Эрла содержит водную суспензию измельченных твёрдых термопластичных материалов со стабилизаторами, пластификаторами и/или неорганическими солями. При необходимости получения бесцветного прозрачного покрытия ванна должна содержать концентрированную суспензию, а раствор должен проводить электричество. Цветность покрытия достигается включением в электролит органических красителей, пигментов или двуокиси титана. Подходящие пластмассы для процесса — сополимеры полистирола и полиакрилаты, «пластифицирующиеся» при сополимеризации с бутадиеном или при использовании широкого спектра пластификаторов. Ванна не содержит низкокипящих органических растворителей.
Анионогенные поверхностно-активные эмульгаторы, частично сополимеризующиеся с пластиками и частично при этом поглощающиеся, сообщают анодный заряд частицам пластика, обеспечивая их подвижность в электрическом поле и осаждение на обрабатываемом изделии, соединенным с анодом.
Показатель рН ванны находится в диапазоне значений 7 и 10 (предпочтительно 9) и регулируется добавлением водного раствора аммиака. Способность раствора выдерживать высокое содержание пигментов обеспечивает возможность использования большого количества электрохимически инертных добавок, таких как тефлон, полиэтилен или полиамид. После выдерживания в печи эти компоненты проникают в пластик и придают ему отличные антифрикционные свойства и/или увеличивают его и без того очень высокую устойчивость к коррозии.
Содержание твёрдых частиц в готовой к использованию суспензии составляет от 5 до 32%. Соотношение пигментов и пластичного связующего агента во взвеси, дающей непрозрачное покрытие, составляет от 1:2 до 1:20, а прозрачное — 1:60. Обычно в последнем случае состав ванны будет обладать плотностью 1,018 г/мл и
удельной электропроводностью от 10000 мкСм см-1, в то время как суспензии, дающие непрозрачное покрытие для нанесения на базовые алюминиевые материалы, будут иметь плотность 1,033-1,060 г/мл и проводимость 6000 мкСм см-1.
Напряжение осаждения может составлять от 30 до 120В при оптимальной температуре от 15 до 35°С. Исходная плотность тока на аноде составляет от 1 до 8 А/дм2 с быстрым падением до одной десятой от своего показателя за время от 2 до 10 сек. Общее время осаждения составляет 5-120 сек, в общем случае — менее 45 сек.
Одним из характерных свойств процесса является то, что в заданных условиях осаждения при достижении заданной толщины плёнки падение анодного тока происходит очень резко. Эта толщина, которая, следовательно, может быть предустановлена, относится исследователем Winkler на счёт эффекта омического нагрева, который спекает частицы термопластичных материалов. Предварительная обработка может заключаться в обезжиривании, травлении м растворах щёлочи или кислоты, а также анодировании в рас тор» серной кислоты в течение 1-5 мин при температуре 18-20°С.
После электроосаждения рабочая поверхность промываем дистиллированной водой и выдерживается в печи при температуре 160-200°С в течение 3-10 мин. Толщина покрытия обычно составляет 2-25 мкм, но может быть увеличена.
Специфическими преимуществами, присущими процессу Эрла являются очень короткое время осаждения и небольшая продолжительность циклов обработки в печи. Кроме того, он иммет улучшенную кроющую способность,более низкое рабочее напряжение, отсутствие необходимости применения низкокипящих растворителей, что позволяет поддерживать стабильные условия без опасности возникновения пожара и отсутствие реакции полимеризации в ванне. Процесс использовался для обработки радиаторов горячей воды, кронштейнов для занавесей, навесов стеновых панелей и элементов декора.
Загрузка ...