Металлизированные пластмассы, поверхность которых полностью или частично покрыта металлом, сочетая полезные особенности пластмасс и металла, обладают уникальными свойствами и находят широкое применение во многих областях.

Классификация. Металлизированные пластмассы можно классифицировать по назначению и по способам получения покрытий. По назначению покрытия делят на два типа:

1) функциональные - применяют для решения технических задач, например обеспечения электропроводности и теплопроводности, экранирования от электромагнитных воздействий и излучения, для уменьшения газопроницаемости или увеличения химической стойкости;

2) декоративные - применяют для улучшения внешнего вида и поверхностных свойств пластмассовых изделий общего назначения, например ручек управления, обрамлений подвесок, корпусов и т. д.

Способы получения покрытий составляют два класса - физико-механические и химические, которые имеют, в свою очередь, несколько разновидностей, применяемых самостоятельно или в сочетании друг с другом. Более подробно классифицируют по виду наносимого металла или металлизируемых пластмасс, а также по технологическим особенностям процесса металлизации: металлизация насыпью или на подвесках, с помощью автоматических или непрерывных линий и т. п.

Физико-механические методы. Наиболее простыми являются механические методы - закрепление готового металлического покрытия на пластмассе. Сюда относятся: плакирование, применяемое для изготовления фольгированных диэлектриков; горячее тиснение для декорирования пластмасс; заливка пластмассами металлической оболочки, сформированной гальванопластически на поверхности пресс-формы, а также окрашивание или опудривание поверхности пластмасс металлическим порошком.

Из физических методов наиболее широкое применение получило газотермическое напыление и металлизация в вакууме. В первом случае расплавленный металл напыляется с помощью сжатого газа; толщина покрытия - порядка 10-1000 мкм. Во втором случае покрытие образуется в результате конденсации паров металлов, получаемых термическим путем или катодным распылением.

В последнее время металлизацию в вакууме широко применяют для получения декоративных покрытий. Для этого обычно напыляют алюминиевые слои толщиной 0,1 - 1 мкм, на которые наносят слой прозрачного бесцветного или цветного лака. В этом случае поверхность изделия не металлическая (металл выполняет роль своеобразного пигмента), а лаковая, и ее износостойкость невысока. Катодным распылением получают и более толстые слои металла (например, 0,6-0,8 мкм хрома) и не покрывают их лаком. Такая поверхность обладает высокой износостойкостью.

Химические методы. Под химической металлизацией подразумевают образование слоя металла в результате автокаталитической химической реакции, протекающей преимущественно только на металлизируемой поверхности. Такая металлизация может быть осуществлена в газовой фазе, в растворах, а иногда и в твердой фазе.

При химической металлизации в газовой фазе металл оседает на поверхность в результате термического разложения паров летучего соединения металла или вследствие его восстановления другим газом. Химическая металлизация в газовой фазе имеет то преимущество, что этим способом можно получить покрытия из таких активных металлов, как цинк, хром, молибден, которые не удается восстановить химическим путем из водных растворов.

Химическая металлизация в растворах (в английской литературе – electroless plating, в немецкой - stromlose Metall-abscheidung) является наиболее доступным и удобным способом металлизации пластмасс. Этим способом металлические покрытия получают путем восстановления ионов металлов в водных растворах с помощью растворенного восстановителя. Для краткости в дальнейшем изложении будем называть этот способ просто химической металлизацией, а его частные случаи соответственно химическим меднением, химическим никелированием и т. д., хотя в широком смысле термин химическая металлизация охватывает и вышеописанную химическую металлизацию из газовой фазы, а также способы иммерсионного и контактного осаждения металлов в растворах (за счет растворения более отрицательного металла). Последние два способа непригодны для металлизации диэлектриков, а химическая металлизация из газовой фазы применяется еще только в в специальных случаях, и ее технология сильно отличается от технологии металлизации из растворов. Поэтому все эти способы здесь не рассматриваются.

Широкое распространение химической металлизации пластмасс объясняется рядом преимуществ этого метода:

2) возможность получения любой толщины покрытия в интервале от долей микрона до десятков микрон;

3) равномерность толщины покрытия на всей поверхности сложной формы;

Тонкие слои металла, полученные вакуумной или химической металлизацией, используют в качестве электропроводного слоя, на который затем гальваническим способом наносят толстый слой металла. Современная гальванотехника обладает широким выбором различных металлопокрытий, налаженной технологией и готовыми наборами относительно дешевого оборудования. Поэтому металлизацию пластмасс стараются свести к гальваническому способу, создавая различным путем электропроводную поверхность пластмассовых изделий. Способов получения неметаллических электропроводных слоев известно довольно много: нанесение электропроводных лаков, осаждение электропроводных слоев фосфидов, халькогенидов, окисей физическими и химическими методами или образование электропроводной поверхности прямо в электролите осаждаемого металла путем электрохимического восстановления окислов цинка, кадмия, индия и других металлов в приповерхностном слое пластмассы. Применяемые методы образования электропроводных слоев должны обеспечивать прочную связь металла с пластмассой, чем они в принципе отличаются от методов образования (сообщения) поверхностной электропроводности на диэлектриках, используемых в гальванопластике.

В литературе часто встречаются термины гальванопокрытие пластмасс, гальванизация пластмасс, в английской литературе – electroplating of plastics, plating of (on) plastics, в немецкой – Kunststoffgalvanisierung, под которыми подразумевают весь процесс металлизации, начиная с нанесения электропроводного слоя. В тех случаях, когда электропроводный слой образуют химическими способами, процесс называют химико-гальванической металлизацией.

В нашей стране металлизация пластмасс применяют главным образом для технических целей, но в последнее время на ряде предприятий внедрена и химико-декоративная металлизация.