Reducción y sustitución del ácido crómico en el acondicionamiento por etapas del ABS para metalización

Reduction and Replacement of Chromic Acid in Step-Conditioning of ABS for Metallization

En el acondicionamiento por etapas (mordentado) del terpolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), generalmente se utilizan soluciones de ácido sulfúrico/crómico que generan residuos altamente tóxicos y contaminantes para el medio ambiente. El presente trabajo informa de los resultados de un estudio de reducción y sustitución del ácido crómico de la solución de grabado. El acondicionamiento de las muestras se llevó a cabo en baños que contenían soluciones de ácidos crómico y sulfúrico, permanganato potásico y ácido fosfórico, y ácido sulfúrico, ácido fosfórico y dicromato potásico, variando la concentración, el tiempo de grabado y la temperatura. La morfología y la estructura de la superficie de las muestras se analizaron mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), rugosidad y espectroscopia infrarroja (FITR/ATR), y la calidad de adhesión de las muestras metalizadas se evaluó mediante inspección visual, ensayo de adhesión y corrosión por niebla salina. 

Los resultados muestran que el acondicionamiento químico provoca la eliminación de componentes ABS de la superficie de las muestras, causando cambios como el aumento de la rugosidad y la formación de poros y microcavidades, que influyeron en la adhesión metálica y fueron dependientes de la solución y las condiciones empleadas. El ácido crómico puede utilizarse en concentraciones inferiores a 400 g.L^-1 y las soluciones menos agresivas resultaron eficaces para modificar la superficie y favorecer la adhesión metálica.

INTRODUCCIÓN

La deposición de metales sobre piezas poliméricas es un tipo de recubrimiento de superficies con el objetivo principal de mejorar sus propiedades decorativas. Entre estos materiales, el terpolímero acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) es uno de los más utilizados para este fin, debido principalmente a su estructura, composición química y propiedades físicas y químicas, tales como una excelente tenacidad, buena estabilidad dimensional, buena procesabilidad, resistencia química y bajo coste. Para una correcta adhesión de la capa decorativa, la superficie del polímero debe ser modificada antes de la deposición metálica mediante procesos químicos y/o físicos, entre los que se incluyen: baños en soluciones químicas, metalización al vacío, plasma, fotooxidación ultravioleta, fotocatálisis y chorro de arena. 

Estos procesos suelen provocar cambios en la morfología y estructura de la superficie del terpolímero mediante calentamiento local, ruptura de enlaces químicos y formación de microcavidades con un aumento de la rugosidad, lo que conduce a una mayor interacción metal-polímero y favorece la adhesión de la capa metálica.