Redução e Substituição do Ácido Crômico na Etapa de Condicionamento de ABS para Metalização
Reduction and Replacement of Chromic Acid in Step-Conditioning of ABS for Metallization
Gelsleichter, Michael; Sellin, Noeli; Kurek, Ana Paula
http://dx.doi.org/10.1590/S0104-14282009000300014
Polímeros: Ciência e Tecnologia, vol.19, n3, p.248-254, 2009
Resumo
Na etapa de condicionamento de peças em acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS), geralmente, são empregadas soluções sulfocrômicas, resultando na geração de efluentes altamente tóxicos e ambientalmente poluentes. Este trabalho apresenta resultados do estudo do emprego de soluções condicionantes visando à redução e substituição do ácido crômico. O condicionamento das amostras foi realizado em banhos contendo soluções de ácido crômico e ácido sulfúrico, permanganato de potássio e ácido fosfórico, e ácido sulfúrico, ácido fosfórico e dicromato de potássio, variando-se concentração, tempo de imersão e temperatura. A morfologia e estrutura da superfície das amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), rugosidade e espectroscopia no infravermelho (FITR/ATR) e a qualidade da adesão metálica após cromagem foi avaliada por inspeção visual, testes de adesão e de corrosão por exposição à névoa salina. Os resultados mostraram que o condicionamento químico ocasionou remoção dos componentes do ABS na superfície das amostras, provocando modificações como rugosidade e formação de poros, cavidades e reentrâncias, que influenciaram na adesão e foram dependentes da solução e das condições empregadas. O ácido crômico pode ser empregado em concentrações menores que a solução padrão (400 g.L-1) e soluções isentas deste foram eficientes na modificação da superfície e adesão metálica.
Palavras-chave
Metalização, ABS, condicionamento, tecnologia mais limpa.
Abstract
In step-conditioning (etching) of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) terpolymer, use is generally made of sulfuric/chromic acid solutions resulting in the generation of highly toxic, environmentally polluting waste. The present work reports the results of a study of reduction and replacement of chromic acid from the etching solution. The samples conditioning was carried out in baths containing solutions of chromic and sulfuric acids, potassium permanganate and phosphoric acid, and sulfuric acid, phosphoric acid and potassium dichromate, varying concentration, etching time and temperature. The morphology and structure of the samples surface were analyzed by scanning electron microscopy (SEM), roughness and infrared spectroscopy (FITR/ATR) and the adhesion quality of the metallized samples was evaluated by visual inspection, adhesion test and corrosion by a salt spray. The results show that chemical conditioning causes removal of ABS components of the samples surface, causing changes such as increased roughness and formation of pores and microcavities, which influenced the metallic adhesion and were dependent on the solution and the conditions employed. Chromic acid can be used in concentration smaller than 400 g.L-1 and less aggressive solutions were effective in changing the surface and promoting metallic adhesion.
Keywords
Metallization, ABS, conditioning, cleaner technology.
References
1. Maccaskie, J. E. - Plating on Plastics, may, (2006).
2. Bruyn, K.; Stappen, M. V.; Deurwaerder, H.; Rouxhet, L. & Celis, J. P. - Surface and Coatings Technology, 163-164 , p.710-715 (2003).
3. Kim, G. G.; Kang, J. A.; Kim, J. H.; Lee, K. & Kim, S. J. - Scripta Materialia, 56, p.349-351 (2007).
4. Tang, X.; Cao, M.; Bi, C.; Yan, L. & Zhang, B. - Materials Letters, 62, p.1089-1091 (2008).
5. Wang, G.; Li, N. & Li, D. - Materials, 14, p.286 (2007).
6. Courduvelis, C. I. et al. - Plating on Plastics, Part B, p.212-227 (1983).
7. Mandich, N. V. & Krulik, G. A. - Plat. Surf. Finishing, 80, p.68-73 (1993).
8. Kim. G. G.; Kang. J. A.; Kim. J. H.; Kim. J. S.; Lee. H. N. & Kim. J. S. - Surface and Coatings Technology, 201, p.3761-3766 (2006).
9. Colom, X.; Massaneda, A. L.; Cañavate, F. J. & Nogues, - Afinidad, Oct., 54, p.377-381 (1997).
10. Teixeira, L. A. C. & Santini, M. C. - J. of Mat. Proc. Technology, 170, p.37-41 (2005).
11. Naruskevicius, L. et al. - “Process for metallizing a plastic surface”. USA, United States Patent no. 6.712.948 B1, mar. (2004).
12. Daimler-Chrysler, DBL8465. Joinville (2002).
13. NBR 8094. “Material metálico revestido e não revestido - corrosão por exposição à névoa salina”. Método de ensaio. ABNT, Rio de Janeiro (1983).
14. NBR ISO 3274. “Rugosidade: método do perfil - Características nominais de instrumentos por contato”. ABNT, Rio de Janeiro (1996).
15. Villamizar, C. A., Rojas, J. & Frias, P. - Metal Finishing, mar. (1981).
16. Bayer, V. - “Estudo da extração de cromo hexavalente, pela técnica de membranas líquidas surfatantes, visando o tratamento de efluentes líquidos de curtumes”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil (2005).
17. Sillos, R. M. - “Curso de injeção e cromação de plásticos”. SurTec do Brasil, São Paulo (2005).
2. Bruyn, K.; Stappen, M. V.; Deurwaerder, H.; Rouxhet, L. & Celis, J. P. - Surface and Coatings Technology, 163-164 , p.710-715 (2003).
3. Kim, G. G.; Kang, J. A.; Kim, J. H.; Lee, K. & Kim, S. J. - Scripta Materialia, 56, p.349-351 (2007).
4. Tang, X.; Cao, M.; Bi, C.; Yan, L. & Zhang, B. - Materials Letters, 62, p.1089-1091 (2008).
5. Wang, G.; Li, N. & Li, D. - Materials, 14, p.286 (2007).
6. Courduvelis, C. I. et al. - Plating on Plastics, Part B, p.212-227 (1983).
7. Mandich, N. V. & Krulik, G. A. - Plat. Surf. Finishing, 80, p.68-73 (1993).
8. Kim. G. G.; Kang. J. A.; Kim. J. H.; Kim. J. S.; Lee. H. N. & Kim. J. S. - Surface and Coatings Technology, 201, p.3761-3766 (2006).
9. Colom, X.; Massaneda, A. L.; Cañavate, F. J. & Nogues, - Afinidad, Oct., 54, p.377-381 (1997).
10. Teixeira, L. A. C. & Santini, M. C. - J. of Mat. Proc. Technology, 170, p.37-41 (2005).
11. Naruskevicius, L. et al. - “Process for metallizing a plastic surface”. USA, United States Patent no. 6.712.948 B1, mar. (2004).
12. Daimler-Chrysler, DBL8465. Joinville (2002).
13. NBR 8094. “Material metálico revestido e não revestido - corrosão por exposição à névoa salina”. Método de ensaio. ABNT, Rio de Janeiro (1983).
14. NBR ISO 3274. “Rugosidade: método do perfil - Características nominais de instrumentos por contato”. ABNT, Rio de Janeiro (1996).
15. Villamizar, C. A., Rojas, J. & Frias, P. - Metal Finishing, mar. (1981).
16. Bayer, V. - “Estudo da extração de cromo hexavalente, pela técnica de membranas líquidas surfatantes, visando o tratamento de efluentes líquidos de curtumes”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Minas Gerais, Brasil (2005).
17. Sillos, R. M. - “Curso de injeção e cromação de plásticos”. SurTec do Brasil, São Paulo (2005).
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email