Autokatalityczne miedziowanie bezprądowe tworzyw polimerowych

• Autorzy: Żenkiewicz M. , Moraczewski K. , Rytlewski P. , Stepczyńska M. , Jagodziński B.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2017.371

Warianty tytułu

EN

Autocatalytic electroless copper plating of polymeric materials

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł stanowi przegląd wyników badań doświadczalnych dotyczących procesu autokatalitycznego miedziowania bezprądowego wybranych tworzyw polimerowych. Przedstawiono wpływ acetyloacetonianu miedzi(II) [Cu(acac)₂] i tlenku miedzi(II) (CuO), dodawanych łącznie do poliamidu 6 (PA6) lub kompozytu na osnowie z PA6, na przebieg tego procesu. Stwierdzono, że Cu(acac)₂ i CuO stosowane łącznie są skutecznymi prekursorami miedziowania, dzięki występującemu efektowi synergii, zwiększającemu szybkość tego procesu. Wykazano, że napromienianie laserowe powoduje powstawanie stożkowej struktury geometrycznej powierzchni PA6 zawierającego te prekursory. Materiał znajdujący się na wierzchołkach utworzonych stożków nie ulega ablacji i stanowi ochronę dla materiału usytuowanego niżej. Miedź osadzana w procesie autokatalitycznego miedziowania bezprądowego ma strukturę ziarnistą, a wielkość ziaren i grubość warstwy osadzanej miedzi zależą od czasu trwania procesu. Omówiono także wyniki badań nowego kompozytu na osnowie PA6, zawierającego prekursory Cu(acac)₂ i CuO oraz włókna szklane. Kompozyt ten charakteryzuje się dobrymi właściwościami przetwórczymi, a obecność w nim włókien szklanych wpływa na zwiększenie wytrzymałości adhezyjnej warstwy miedzi nanoszonej na ten kompozyt, chroniącej przed ablacją laserową polimer osnowy. Zaprezentowano efekty wstępnych badań trzech nowych kompleksów metaloorganicznych, w tym L-tyrozyny miedzi, która może być cennym prekursorem autokatalitycznego miedziowania bezprądowego materiałów polimerowych.

EN

The paper presents areview of experimental studies related to the process of autocatalytic electroless copper plating of selected polymeric materials. The effect of copper(II) acetylacetonate [Cu(acac)₂] and copper(II) oxide (CuO), added together to polyamide 6 (PA6) or its composite on the metallization process is discussed. It was found that Cu(acac)₂ and CuO applied together are effective precursors for copper deposition due to asynergistic action of the precursors, increasing significantly the rate of deposition. It was also shown that laser irradiation caused the formation of conical structure of PA6 surface containing these precursors. The material located on the tops of the cones does not undergo ablation, acting as amask protecting material situated below. Copper deposited in the autocatalytic electroless plating process has agrain structure. The grain size and the thickness of the deposited copper layer depend on the metallization time. The results of tests on new composite composed of PA6 matrix, Cu(acac)₂ and CuO precursors and glass fibers have been discussed. This composite is characterized by good processing properties. The glass fibers significantly increase the adhesion strength of the deposited copper layer, which protects the matrix polymer from laser ablation. The results of preliminary tests of three new organometallic complexes have been presented, from which L-tyrosine-copper can be avaluable precursor for autocatalytic electroless copper plating of polymeric materials.

Słowa kluczowe

PL

metalizowanie autokatalityczne bezprądowe; miedziowanie; kompozyty polimerowe; kompleksy metaloorganiczne

EN

autocatalytic electroless metallization; copper plating; polymer composites; organometallic complexes

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 62, nr 5
• Strony: 371--379
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., fot., rys. kolor.

Twórcy

autor

Żenkiewicz M.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Instytut Techniki, Katedra Inżynierii Materiałowej, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz

autor

Moraczewski K.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Instytut Techniki, Katedra Inżynierii Materiałowej, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz

autor

Rytlewski P.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Instytut Techniki, Katedra Inżynierii Materiałowej, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz

autor

Stepczyńska M.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Instytut Techniki, Katedra Inżynierii Materiałowej, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz

autor

Jagodziński B.

• Uniwersytet Kazimierza Wielkiego, Instytut Techniki, Katedra Inżynierii Materiałowej, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] Żenkiewicz M., Moraczewski K., Rytlewski P. i in.: Polimery 2017, 3, 163 http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2017.163
• [2] Nasibulin A.G., Ahonen P.P., Richard O. i in.: Journal of Nano Research 2001, 3, 385.
• [3] Nasibulin A.G., Shurigina L.I., Kauppinem E.I.: Colloid Journal 2005, 67, 1 http://dx.doi.org/10.1007/PL00021805
• [4] Bielański A.: „Podstawy chemii nieorganicznej”, PWN, Warszawa 2002.
• [5] Rytlewski P.: Electrochimica Acta 2012, 61, 191 http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2011.12.006
• [6] Moraczewski K.: „Nowy kompozyt polimerowy przeznaczony do metalizowania autokatalitycznego”, Rozprawa Doktorska, Wydział Mechaniczny Technologiczny Politechniki Śląskiej, Gliwice 2012.
• [7] Norkus E., Vaskelis A., Jaciauskiene J. i in.: Electrochimica Acta 2006, 51, 3495 http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2005.09.043
• [8] Rytlewski P.: Surface Engineering 2013, 29, 713 http://dx.doi.org/10.1179/1743294413Y.0000000112
• [9] Zaporojtchenko V., Zekonyte J., Faupel F.: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 2007, 265, 139. http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2007.08.040
• [10] Lu Y., Xue L., Li F.: Surface and Coatings Technology 2010, 205, 519 http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.07.020
• [11] Li W.T., Charters R.B., Luther-Davies B., Mar L.: Applied Surface Science 2004, 233, 227 http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.03.220
• [12] Rytlewski P., Żenkiewicz M.: Journal of Achievements of Materials and Manufacturing Engineering 2013, 37, 59.
• [13] Rytlewski P.: Materials and Manufacturing Processes 2014, 29, 1111 http://dx.doi.org/10.1080/10426914.2014.912316
• [14] Rytlewski P.: Surface and Coatings Technology 2014, 259, 660 http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2014.10.015
• [15] Moraczewski K., Rytlewski P., Malinowski R. i in.: Materials Chemistry and Physics 2015, 153, 135 http://dx.doi.org/10.1016/j.matchemphys.2014.12.045
• [16] Żenkiewicz M., Moraczewski K., Rytlewski P. i in.: Archives of Materials Science and Engineering 2015, 74, 67.
• [17] Projekt SONATA nr 2013/11/D/ST8/03423 pt.: „Nowe kompleksy metaloorganiczne i ich zastosowanie w procesach metalizowania bezprądowego tworzyw polimerowych” realizowany na Uniwersytecie Kazimierza Wielkiego w Bydgoszczy.
• [18] Wojciechowska A., Daszkiewicz M., Bieńko A.: Polyhedron 2009, 28, 1481 http://dx.doi.org/10.1016/j.poly.2009.02.031
• [19] Wojciechowska A., Pietraszko A., Bronowska W. i in.: Polyhedron 2010, 29, 2574 http://dx.doi.org/10.1016/j.poly.2010.06.003
• [20] Wojciechowska A., Jezierska J., Bieńko A., Daszkiewicz M.: Polyhedron 2011, 30, 1547 http://dx.doi.org/10.1016/j.poly.2011.03.013

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).