| Ce BO GIAO DUC VA DAO TAO fe TRƯỜNG DAI HOC SU PHAM TP.HCM | KHOA HÓA - BỘ MÔN HÓA LÝ A(„ DETIL Mđ KIM LO@I TREN CHAT DEO ABS GVHD: TS.NGUYEN KHUONG SVTH : CAO QUANG HUNG —— and TMƯ~VIỆM “hưởng Sy! any Su Phương 1? «O- Cm athe _. — — — — KHOÁ 1997-2001 ` 2 -002 CAM OM Can xin chan thanh cam on st giúp đỡ ` tan tinh eaa: Châu Wguyén Khuong da buténg dan va chi bảo em tan tinh trong suét thei gian em em trong tuốt qua trinh hee tap. Thanh qua ma cluing em dat được him nay la nho sự day dé, diu đắt oà truyén dat nhiing kiến thite kinh nghiém 06 eing qui bau eiaThday cô. Din eam on các ban càng lớp da động vién oa giúp đỡ tôi hoan thanh ban luận odn nay.
MỤC LỤC Phần I: Mở dau 1 Phần 2: Cơ sở lý thuyết 5 1/ Tính chất của chất dẻo ABS 1 2/ Xử lý bể mặt chất dẻo ABS § 3/ Tạo lớp dẫn điện trên nền vật liệu phi lim loại 13 4/ Ma héa hoc 16 4.1/ Mạ đồng hóa học 17 4.2/ Ma Niken hóa học 24 5/ Cơ sở lý thuyết và kỹ thuật mạ điện 28 6/ Mạ đồng điện hóa 35 7/ Mạ niken điện hóa 41 8/ Cromic hóa 49 Phần 3: Phan thực nghiệm 51 1/ Dụng cu hóa chất 53 2/ Pha chế dung dịch 53 Sơ dé các công đoạn xử lý mẫu 61 Phần 4: Kết qua thảo luận 64 I/ Nghiên cứu khả năng làm nhám tế vi bể mặt của chất séo ABS 65 2/ Nghiên cứu khả năng làm nhạy trên bể mặt ABS 66 3/ Nghiên cứu khả năng hoạt động hóa bể mặt ABS 67 4/ Nghiên cứu khả năng mạ đồng hóa học và niken hóa học 69 4.1/ Nghiên cứu khả năng mạ niken bằng phương pháp hóa 69 học trên ABS 4.2/ Nghiên cứu khả năng mạ đồng hóa học 71 5/ Nghiên cứu khả năng ma đồng bằng phương pháp điện hóa 73 6/ Nghiên cứu khả năng mạ điện niken bóng 75 7/ Nghiên cứu khả năng thu động bể mặt lớp mạ niken của dung 79 dịch cromic Phần 5: Kết luận 81 Phần 6: Phu lục 85 L/ Kiểm tra chat lượng lớp ma 85 2/ Lam sạch nước thải trong quá trình ma 86 3/ Trung hòa nước thai có chứa chất axit cromic §7 4/ Các bảng số liệu 87 5/ Hình mẫu 89 Tài liệu tham khảo 92 Luận văn tốt nghiệp Bộ môn hóa lý GVHD Thây Nguyễn Khương PHAN I MO DAU Đề tài ma kim loại trên chất déo ABS - SVTH Cao Quang Hùng Trang | Luận văn tốt nghiệp Bộ môn hóa lý GVHD Thầy Nguyễn Khương k4 ~ MO DAU at] Trong khoa học kỹ thuật, việc nghiên cứu kim loại hóa chất dẻo với mục dich lam da dạng vật liệu và phục vụ cho như câu trang trí đã và đang là một vấn dé lớn, thiết yếu. Ma kim loại lên chất dẻo được nghiên cứu ứng dụng phổ biến ở nhiều nước công nghiệp phát triển. Ở nước ta công nghệ mạ kim loại lên chất dẻo còn chưa được nghiên cứu, ứng dụng nhiễu. Ma kim loại lên chất déo tạo khả năng kết hợp uu điểm giữa hai vật liệu lớp mạ kim loại và vật liệu nén nhằm mục đích : 1.
Mạ kim loại lên chdt dẻo có giá trị trang sức cao, ít bị hư hỏng do các yếu tố môi trường gây ra. Sản phẩm chất dẻo kim loại hoá có trọng lượng riêng nhỏ. Chất déo ABS (đồng trùng hợp Acrylicnitrin-Butadien-Styren) được dùng phổ biến để kim loại hóa có tỉ trọng 1.07 g/cm’ nhẹ hơn nhôm 2.3 lần, nhẹ hơn thép7 lẫn, nhẹ hơn thau 7-9 lần. Ma kim loại lên chất dẻo tiết kiệm một lượng lớn kim loại.
Các chỉ tiết làm bằng kim loại cân phải gọt đủa, mài, đánh bóng gây hao hut lằng phí. Trong khi đó các chỉ tiết chế tạo bằng chất dẻo khỏi phải gia công hoặc rất ít hao phí khi gia công; Giá thành sản phẩm kim loại hóa của vật liệu dẻo rẻ hơn nhiễu so với sản phẩm kim loại. Sản phẩm chất dẻo kim loại hóa hoàn toàn bên với môi trường. Gitta kim loại và chất đẻo không thể có các hiện tương ăn mòn điện hóa.
Sản phẩm chất dẻo kim loại hóa được sử dụng ngày càng nhiễu trong lĩnh vực công nghiệp củng như đời sống Ngày nay các sản phẩm chất dẻo ABS được mạ đồng hóa hoc, mạ nikel bóng, mạ crom ngoài. Sau đó có thể mạ thêm một lớp kim loại trang trí như mạ đồng bóng, bạc, vàng, platin,. được ứng dụng ngày càng phổ biến trong tất cả các ngành kỷ thuật hiện đại như : + Trong ngành sản xuất ôtô, môto, các tay nim, chóa đèn. Các chỉ tiết bên trong cabin các chỉ tiết trang điểm bên ngoài các loại phương tiện hiện đại như tay vặn, nhắn hiệu, số xe, thing xe.
+ Các sản phẩm phục vụ cuộc sống hàng ngày như các loại vỏ bút máy, vỏ đẳng hé.cdc phụ kiện trong nhà vệ sinh, nhà bếp, ống dan nước, đồ dùng cá nhân, nút áo, gọng kính. Các bộ phận của máy hút bụi, tủ lạnh, máy quạt đèn học cá nhân. Dé tài mạ kim loại trên chất đẻo ABS - SVTH Cao Quang Hùng Trang 2 Luận văn tốt nghiệp Bộ môn hóa lý GVHD Thdy Nguyễn Khương Trong công nghiệp hiện đại và kỷ thuật điện: các chỉ tiết trang trí bên ngoài của máy ghi âm, radio,máy vi tính, điện thoại, nim vặn nút ấn vá một số khung viền trang sức cho một số dung cụ máy móc điện từ khác. Hằng năm khối lượng và chất lượng của các sản phẩm dẻo tăng lên không ngừng: + Năm 1965 Mỹ sản xuất 1500 tấn, Châu Au 300 tấn + Năm 1970 Mỹ sản xuất 30 ngàn tấn (tăng 2000%) Châu Âu 20 000 tấn (tăng 6700%) Chất déo nói chung không có tính dẫn điện nên không thể ma kim loại trực tiếp lên bê mặt của nó.
Bản thân chất dẻo củng có ái lực rất kém với kìm loại về mặt hóa hoc lẩn cấu trúc. Lực bám dính của lớp mạ lên chất dẻo chỉ thuần táy là lực cơ học. Luc bám đính của lớp mạ lên chất dẻo bị suy giảm do hệ số giản nở của kim loại nhỏ hơn độ giản nở của chất dẻo từ 2-10 lân. Hệ số này càng khác biệt độ bám dính lớp mạ lên bé mặt chất dẻo càng kém.
Không thể thu trực tiếp lớp mạ bóng lên bé mặt chất dẻo, củng không thể đánh bóng lớp mạ kim loại mờ trên nén chất dẻo vì khi đánh bóng tỏa nhiệt nhiễu có thể làm bong lớp mạ và biến dạng chỉ tiết. Không phải chất dẻo nào cũng có khả năng đem kim loại hóa, trong thực tế chỉ có chất déo đồng trùng hợp Acrylicnitrin-Butadien-Styren ký hiệu ABS được sản xuất từ Mỹ 1950 do hằng UFRuterCo thực hiện. Từ năm 1964 thị trường thế giới xuất hiện hàng loạt ABS mới chuyên dùng cho lĩnh vực kim loại hóa chất dẻo nhự : Cycolac EP 3510, Terluvan 122-G, Novodur PG 299, Lacquran, Polysar A, Bexan ABS, S, coftex,Lovcaril, Denka, Dyiel.v Các vật liệu này khác nhau về tính chất cơ khí, dễ gia công hóa học hay gia công dẻo, đồng thời cho cho độ bám chắc lớp kim loại mạ lên chúng; Ngoài những tính chất chung như trên chất dẻo ABS còn có một số tính chất đặc trưng sẽ được giới thiệu kỹ về thành phần và cấu tạo ở phần: “Tinh chất của chất déo ABS"(phân 1). Do những đặc tính nêu trên (không dẫn điện, ái lực kém với kim loại) nên quá trình kim loại hóa ABS nhất thiết phải tạo lên bé mặt của chỉ tiết cấu tạo bằng chất dẻo này một lớp kim loại quý mỏng, bám tốt, lại có khả năng xúc tác cho các phản ứng mạ hóa học tiếp theo.
Nhờ lớp mạ hóa học mà bể mặt chất dẻo trở nên dẫn điện. Bước kế tiếp là mạ diện lên bê mặt của chỉ tiết với độ dày 15-30 ym. Từ những đặc điểm tiến hành ở trên luận văn này tiến hành với mục đích : I. Nghiên cứu thành phân dung dịch điện ly và điêu kiện tiến hành làm nhắm tế vi bê mặt chất dẻo ABS nhằm mục đích đạt độ bám tốt cho các lớp mạ về sau.
Day là một phần rất quan trọng trong công nghệ mạ kim loại lên chất dẻo vì bé mat không được làm nhám tốt lớp mạ sẽ bong tróc trong quá tring sử dung. Dé tai ma kim loại trên chất dẻo ABS - SVTH Cao Quang Hùng Trang 3 Luận văn tốt nghiệp Bộ môn hóa lý GVHD Thdy Nguyễn Khương 2. Nghiên cứu quá trình phủ lên bê mặt chất dẻo một màng mỏng kim loại, thường là kim loại quý. Do bạc (Ag) là một kim loại quý rẻ tién hơn các kim loại quý khác lại phổ biến nên chúng tôi chọn bạc (Ag) để tạo màng mỏng lên bề mặt chất dẻo.
Màng mỏng bạc phải bám tốt, phải đều và có khả năng xúc tác cho phần ứng khử Cu’* hay NỈ tạo lớp mạ đông (Cu) hay niken (Ni) lên bê mặt chất dẻo ABS. Nghiên cứu quá trình mạ đông hóa học và niken hóa học lên trên lớp bạc lót. Lớp mạ này phải đông đều,đả dày và dẫn điện tốt tạo thuận lợi cho các giai đoạn mạ điện tiếp theo. nghiên cứu thành phần và diéu kiện tạo lớp mạ đồng bóng điện hóa lên trên lớp mạ đông hoá hoc hay niken hóa học.
trên lớp mạ đông hoá học hay niken hóa học có khả năng dẫn điện được tuy nhiên lớp mạ này quá mỏng chỉ khoảng 2-5 um, điện trở lớn nên cần phải ma điện đồng lên nó để có độ dày từ 15-20um. Nghiên cứu thành phần và diéu kiện dung dich và mạ điện bóng niken lên bể mặt của lớp mạ đông điện hóa. Đây là lớp mạ có tính chất trang trí; lớp mạ niken có đạt được yêu cầu đẹp , chất lượng tốt, không bong chi dựa trên cơ sở các giai đoạn trước phải đạt chất lượng cao. Do lớp mạ niken bóng dé bị mờ di trong không khí ẩm nên cần phải thụ động hóa hoặc phải mạ lên nó một lớp mạ trang tri khác bên hơn với môi trường.
Lớp mạ cuối cùng này có thể là Crôm (Cr), Vàng (Au), Bạc (Ag), Rodi. Trong điều kiện của phòng thí nghiệm chúng tôi nghiên cứu thành phần và điều kiện của dung dịch phục vụ cho quá trình Crômic hóa. Là một giáo viên hóa trong tương lai trực tiếp giảng dạy bộ môn hóa học ở trường phổ thông can thiết trang bị cho bản thân không chỉ những kiến thức cơ bản, ngiệp vụ su phạm được thdy cô truyén thu ở nhà trường cần can phải trang bị thêm cho minh những hiểu biết về thực tế công nghệ sản xuất hóa học.