ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние материала электрода из "Электрохимические полимерные покрытия" Присутствие на поверхности металлов окисных слоев также изменяет индукционный период. Так, индукционный период образования полидиацетонакриламидного осадка при переходе от алюминия к окисленному алюминию возрастает от 20 мин до 3 ч [12, 19]. [c.71] Перенапряжение водорода на стали и никеле очень близки, поэтому массы полимерных осадков, полученных на этих металлах, имеют одинаковый порядок. В то же время на алюминии, обладающем более высоким перенапряжением водорода, образуется тонкий полимерный осадок, так как процесс электрохимически инициированной (со)полимеризации протекает на окисленной поверхности металла [102]. [c.72] Материал рабочего электрода оказывает существенное влияние на адгезию и другие физико-механические свойства полимерного осадка. Между атомами металла и макромолекулами (со) полимера могут возникать химические связи (112, с. 309]. Например, координационные комплексы с металлами образуют (со) полимеры, имеющие ненасыщенные связи или различные функциональные группы. Особенно прочное сцепление с металлами имеет место при образовании хелатных комплексов между карбонильными группами полимера и атомами подложки [12, 19]. [c.72] Однако на практике приходится получать электрохимические полимерные покрытия на металлах, хорошо анодно растворяющихся в данной системе (цветные металлы и их сплавы). Для получения покрытий на этих металлах необходимо изменить состав системы (растворитель, электролит) или ввести добавки для того, чтобы процесс электрохимически инициированной (со) полимеризации протекал на катоде. [c.73] Если процесс растворения анода, являющегося рабочим электродом, протекает медленно, то возможно получение полимерных осадков, особенно в тех случаях, когда ионы металла принимают участие в окислительно-восстановительном инициировании [37]. [c.73] Для получения электрохимических полимерных покрытий поверхность изделия должна обладать равномерной электрической проводимостью. На неметаллических изделиях равномерно проводящую поверхность можно получить путем металлизации в вакууме [114], химического в сочетании с гальваническим осаждения металлов [115] и графитирования [116, с. 235]. [c.73] Подготовка поверхности металлов состоит из следующих стадий обезжиривание удаление различных загрязнений, включая частички металла, посторонние электролиты и т. д. снятие окислов и дополнительная специальная обработка. [c.73] К качеству подготовки поверхности металлов под электрохимические полимерные покрытия предъявляются более высокие требования, чём в технологии лакокрасочных покрытий. Метод подготовки поверхности зависит от природы металла, из которого изготовлено изделие, условий эксплуатации полимерных покрытий и исходного состояния поверхности [117, с. 92]. [c.73] Обезжиривание металлических изделий в зависимости от степени зажиренности проводят органическими растворителями, водно-щелочными растворами и эмульсионными составами. Технологические рекомендации по обезжириванию и контролю качества обезжиривания приведены в работе [118, с. 17]. Для повышения эффективности обезжиривания проводят дополнительное электрохимическое обезжиривание [119, с. 31] или применяют ультразвук [120, с. 58]. [c.73] Для различных металлов применяют различные растворы солей, например для латуни и меди — раствор нитрата ртути, для черных металлов и алюминия — раствор сульфата меди. На поверхности изделия при хорошем обезжиривании образуется тонкий равномерный слой более благородного металла (меди или ртути), при недостаточном обезжиривании металл отлагается лишь на отдельных участках, при плохом обезжиривании металл не выделяется на поверхности. Для получения электрохимических полимерных покрытий необходимо, чтобы выделившийся металл образовывал равномерный слой. [c.74] Для оценки качества обезжиривания можно рекомендовать люминесцентный метод, основанный на способности органических соединений (масел) флюоресцировать в ультрафиолетовом свете [121, с. 101]. Изделие погружают в органический растворитель, содержащий 1—2 кристаллика флуоресцентного красителя (на 100 л), после чего осматривают его поверхность под кварцевой лампой. Плохо обезжиренные участки образуют темные пятна на однородном фоне. Этот метод обладает высокой точностью и пригоден для оценки качества в тех случаях, когда требуется высокая степень обезжиривания. [c.74] Для удаления слоя окислов (окалины, продуктов коррозии) с поверхности изделие подвергают механической обработке— струйной абразивной, или гидроабразивной, шлифованию, зашкуриванию [122, гл. 1]. При этом повышается микро- и макрошероховатость поверхности, что улучшает в дальнейшем адгезию и условия формирования полимерного осадка. Однако для подготовки поверхности под электрохимические полимерные покрытия этот метод применяется ограниченно. [c.74] Наиболее широко для удаления слоя окислов с поверхности металлов применяется химический способ (травление в растворах кислот и солей и обработка кислотными пастами). Состав травильного раствора или пасты зависит от природы обрабатываемого металла. Так как процесс электрохимически инициированной (со) полимеризации чувствителен к микропримесям, находящимся на поверхности металла, то в ряде случаев целесообразно вместо химического травления проводить электрохимическое травление или сочетать химическое травление с обработкой ультразвуком [123, с. 62]. [c.74] После операции химического или электрохимического травления изделие необходимо тщательно промыть обессоленной водой, так как следы электролита на поверхности могут влиять на качество формируемых покрытий, а также вызывать нежелательные побочные реакции. Контроль промывных вод, стекающих с поверхности, осуществляется по их электрической проводимости. Допустимая удельная электрическая проводимость промывной воды должна быть не более 20 мкСм/см, а воды, стекающей с поверхности изделия после промывки,— 50 мкСм/см, как и в случае подготовки поверхности перед окраской методом электроосаждения [122, с. 56]. [c.74] При подготовке поверхности противоэлектрода необходимо выполнять требования, аналогичные предъявляемым при подготовке поверхности рабочего электрода. [c.75] К основным факторам, влияюшим на образование и качество электрохимических полимерных покрытий, относятся плотность тока, напряжение, потенциал рабочего электрода и условия проведения процесса (режим постоянного тока или напряжения, наложение переменного тока на постоянный, применение асимметричного переменного тока и т. д.) [43, 80]. Кроме того, на формирование покрытий большое влияние оказывают продолжительность процесса, температура, перемешивание, продувка инертным газом и состав раствора. [c.75] Плотность тока. Для получения электрохимических полимерных покрытий используют режим постоянного тока или режим постоянного напряжения [2, с. 70]. При работе в режиме постоянного тока скорость образования полимерного осадка постоянна. Однако при накоплении полимерного осадка на поверхности рабочего электрода происходит в некоторых случаях увеличение сопротивления и возрастание потенциала и напряжения на ванне. Повышение потенциала рабочего электрода может вызвать протекание побочных электрохимических реакций, которые приводят к ухудшению качества покрытий. Поэтому в режиме постоянного тока качественные покрытия можно получать только до определенной толщины, зависящей от проводимости полимерного осадка [10]. [c.75] Таким образом, при получении электрохимических полимерных покрытий в режиме постоянного тока плотность тока должна иметь оптимальное значение, зависящее как от состава. системы, так и от природы образующегося на рабочем электроде полимерного осадка. Обычно плотность тока находится в пределах 0,1—50 мА/см [2, с. 67]. [c.75] При высоких значениях плотности тока в водной среде и в некоторых органических растворителях возможно газовыделе-ние и протекание побочных процессов, в результате которых образуются кратеры, шагрень и другие дефекты покрытия [18, 19]. Кроме того, при больших плотностях тока концентрация свободных радикалов в приэлектродном слое возрастает и происходит уменьшение степени полимеризации и молекулярной массы (со)полимера [12, 19]. В то же время увеличение плотности тока почти во всех случаях приводит к увеличению массы полимерного покрытия [43, 82, 87]. [c.76] При больших плотностях тока также увеличивается вероятность протекания процесса (со)полимеризации в объеме раствора. Например, выход осадков поливинилэцетата и полиакрилонитрила на стальном аноде возрастает с увеличением плотности тока в интервале от 0,5 до 5 мА/см при прохождении тока через водно-метанольные растворы мономеров, содержащие персульфат калия [37]. Однако при плотности тока 3—5 мА/см покрытие становится неравномерным, к тому же имеет место значительная полимеризация в объеме раствора. [c.76] Вернуться к основной статье