Autocatalytic metallization of polylactide

• Autorzy: Moraczewski K. , Malinowski R. , Rytlewski P. , Żenkiewicz M.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2015.492

Warianty tytułu

PL

Autokatalityczne metalizowanie polilaktydu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work experimental results of a research aimed to provide the assessment of the ability of chemical modification to prepare polylactide (PLA) surface for autocatalytic metallization are presented. Chemical modification of PLA was performed using two solutions (1 and 2). Analysis of PLA samples was performed by means of goniometry, atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and photoelectron spectroscopy (XPS). Results of contact angle measurements and surface energy calculations were presented. Qualitative and quantitative analysis of elemental composition of PLA surface layer was performed. Based on the experimental results, it was found that the proposed method can be successfully applied to prepare PLA surface for metallization. Autocatalytically deposited copper layer exhibited good adhesion to PLA and electrical conductivity.

PL

Zbadano możliwość wykorzystania modyfikacji chemicznej w procesie przygotowania powierzchni polilaktydu (PLA) do procesu autokatalitycznego metalizowania. Modyfikację chemiczną PLA przeprowadzono za pomocą dwóch roztworów (1 i 2). Próbki PLA zbadano metodami: goniometrii, mikroskopii sił atomowych (AFM), elektronowej mikroskopii skaningowej (SEM) i spektroskopii fotoelektronowej (XPS). Wykonano też pomiary kątów zwilżania oraz obliczenia swobodnej energii powierzchniowej, a także przeprowadzono jakościową i ilościową analizę składu chemicznego warstwy wierzchniej PLA. Wyniki badań wskazują, że zaproponowana metoda może być wykorzystana w procesie przygotowania powierzchni polilaktydu PLA do metalizowania. Uzyskana warstwa metaliczna charakteryzuje się dobrą wytrzymałością adhezyjną i dobrymi właściwościami elektrycznymi.

Słowa kluczowe

EN

polylactide; chemical modification; autocatalytic metallization

PL

polilaktyd; modyfikacja chemiczna; metalizowanie autokatalityczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 60, nr 7-8
• Strony: 492--500
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., rys.

Twórcy

autor

Moraczewski K.

• The Kazimierz Wielki University, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz, Poland

autor

Malinowski R.

• Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes, ul. Marii Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń, Poland

autor

Rytlewski P.

• The Kazimierz Wielki University, ul. Chodkiewicza 30, 85-064 Bydgoszcz, Poland

autor

Żenkiewicz M.

• Institute for Engineering of Polymer Materials and Dyes, ul. Marii Skłodowskiej-Curie 55, 87-100 Toruń, Poland

Bibliografia

• [1] Vakelis A.: “Electroless plating” in “Coatings Technology Handbook” (Ed. Tracton A.A.), CRC Press, Boca Raton 2006, p. 27-1.
• [2] Siau S., Vervaet A., Schacht E., Demeter U., Van Calster A.: Thin Solid Films 2006, 495, 348. http://dx.doi.org/10.1016/j.tsf.2005.08.355
• [3] Paunovic M., Schleinger M.: “Fundaments of electrochemical deposition”, Wiley Interscience, Hoboken 2006.
• [4] Kim G.G., Kang J.A., Kim J.H. et al.: Surface and Coating Technology 2006, 201, 3761. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.09.052
• [5] Beil S., Horn H.,Windisch A., Hilgers C., Pochner K.: Surface and Coating Technology 1999, 116—119, 1195. http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(99)00155-3
• [6] Charbonnier M., Alami M., Romand M.: Journal of Electrochemical Society 1996, 143, 472. http://dx.doi.org/10.1149/1.1836467
• [7] Alami M., Charbonnier M., Romand M.: The Journal of Adhesion 1996, 57, 77. http://dx.doi.org/10.1080/00218469608013645
• [8] Mallory G.O.: “Electroless plating: Fundaments and applications”, Noyes Publications/William Andrew Publications, New York 2002.
• [9] Teixeira L.A.C., Santini M.C.: Journal of Materials Processing Technology 2005, 170, 37. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.04.075
• [10] Luan B., Yeung M.,WellsW., Liu X.: Applied Surface Science 2000, 156, 26. http://dx.doi.org/10.1016/S0169-4332(99)00339-6
• [11] Aronson C.L., Beholz L.G., Beloskur D. et al.: Polymer Bulletin 2005, 53, 401. http://dx.doi.org/10.1007/s00289-005-0344-y
• [12] Bertrand P., Lambert P., Travaly Y.: Nuclear Instruments Methods in Physics Research Section B 1997, 131, 71. http://dx.doi.org/10.1016/S0168-583X(97)00149-3
• [13] Charbonnier M., Romand M., Harry E., Alami M.: Journal of Applied Electrochemistry 2001, 31, 57. http://dx.doi.org/10.1023/A:1004161707536
• [14] Yang G.H., Kang E.T., Neoh K.G. et al.: Colloid and Polymer Science 2001, 279, 745. http://dx.doi.org/10.1007/s003960100485
• [15] Auras R., Lim L.-T., Selke S.E.M., Tsuji H.: “Poly(lactidacid). Synthesis, Structures, Properties, Processing, and Applications”, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey 2010.
• [16] Schramm R., Reinhardt A., Franke J.: “Capability of biopolymers in electronics manufacturing”, 35th International Spring Seminar on Electronics Technology (ISSE), Bad Aussee, Austria, 9—13 May 2012, p. 345.
• [17] Domenech S.C., Lima E. Jr., Drago V. et al.: Appl. Surf. Sci. 2003, 220, 238. http://dx.doi.org/10.1016/S0169-4332(03)00815-8
• [18] Yang J., Wan Y.Q., Wang S.G. et al.: Polymer International 2003, 52, 1892. http://dx.doi.org/10.1002/pi.1272
• [19] Owens D.K.,Wendt R.C.: Journal of Applied Polymer Science 1969, 13, 1741. http://dx.doi.org/10.1002/app.1969.070130815
• [20] http://srdata.nist.gov/xps/
• [21] De Jong S.J., Arias E.R., Rijkers D.T.S. et al.: Polymer 2001, 42, 2795. http://dx.doi.org/10.1016/S0032-3861(00)00646-7
• [22] Yuan X.,. Mak A.F.T, Yao K.: Polymer Degradation and Stability 2003, 79, 45. http://dx.doi.org/10.1016/S0141-3910(02)00237-9
• [23] Taddei P., Monti P., Simoni R.: Journal of Materials Science: Materials in Medicine 2002, 13, 469. http://dx.doi.org/10.1023/A:1014742003146
• [24] Yudina T.F., Pyatachkova T.V., Ershova T.V., Strogaya G.M.: Russian Journal of Electrochemistry 2001, 37, 741. http://dx.doi.org/10.1023/A:1016729020537
• [25] Chen D., Li Y., Lu Q. et al.: Applied Surface Science 2005, 246, 167. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.11.005
• [26] Charbonnier M., Romand M., Goepfert Y.: Surface and Coating Technology 2006, 200, 5028. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2005.05.006
• [27] Żenkiewicz M., Moraczewski K., Richert J., Stepczyńska M.: Przemysł Chemiczny 2012, 91, 1000.
• [28] Shahidi M., Ghoranneviss M.: Fibers and Polymers 2012, 13, 971. http://dx.doi.org/10.1007/s12221-012-0971-5
• [29] Hitchcock S.J., Carroll N.T., Nicholas M.G.: Journal of Materials Science 1981, 16, 714. http://dx.doi.org/10.1007/BF00552210
• [30] Norkus E., Vaskelis A., Jaciauskiene J. et al.: Electrochimica Acta 2006, 51, 3495. http://dx.doi.org/10.1016/j.electacta.2005.09.043
• [31] Kupfer H., Hecht G., Ostwald R.: Surface and Coating Technology 1999, 112, 379. http://dx.doi.org/10.1016/S0257-8972(98)00782-8
• [32] Zaporojtchenko V., Zekonyte J., Faupel F.: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 2007, 265, 139. http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2007.08.040
• [33] Lu Y., Xue L., Li F.: Surface and Coating Technology 2010, 205, 519. http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2010.07.020
• [34] Katada A., Buys Y.F., Tominaga Y. et al.: Colloid and Polymer Science 2005, 284, 134. http://dx.doi.org/10.1007/s00396-005-1348-8