難粘塑料等離子體表面處理提高粘接性能

文章出處：本站 | 網(wǎng)站編輯：深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-27

難粘高分子材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴類及聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙烯(FEP)類含氟高分子材料等，由于性能優(yōu)良，廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。然而PE、PP、PTFE屬非極性材料，其表面能低、表面親水性差使得這類材料在許多領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制，因此對它們進行表面改性顯得尤為重要。常用的表面改性方法主要有物理機械處理法、化學(xué)氧化法、火焰法、電暈法、硫化法、表面涂覆處理、等離子體處理等"。其中，等離子體處理方法具有加工速度快、處理效果好、對材料本身損傷小等優(yōu)點，在表面改性中得到了廣泛的應(yīng)用。

塑料難粘的原因

1. 表面能低和潤濕能力差2.分子鏈呈非極性3.存在較弱的邊界層4.結(jié)晶度高

等離子體技術(shù)在難粘高分子材料表面改性中的應(yīng)用

聚乙烯膜的等離子體處理

采用Ar和O2等離子體處理PE薄膜。處理后的PE薄膜表面產(chǎn)生了自由基和含氧基團，表面粗糙度提高，潤濕性和粘接性明顯提高。

聚四氟乙烯的等離子體處理

利用等離子處理PTFE進行表面改性。結(jié)果表明，等離子體處理的樣品表面接觸角下降更多，親水性改善更顯著。SEM結(jié)果表明，等離子體處理后的樣品表面受到刻蝕，表面粗糙度增加，且交流脈沖等離子體處理的樣品表面變得更加粗糙，表面凹痕更明顯。

等離子體表面處理技術(shù)原理

等離子體是由帶電的正粒子和負粒子組成的集合體，其能量可通過輻射、中性粒子流和離子流的碰撞等作用于材料表面，從而產(chǎn)生自由基或與材料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，以此改善材料的表面特性。等離子體按照電離程度可分為完全電離和部分電離等離子體，按照氣壓可分為高壓和低壓等離子體;按照溫度又可分為高溫和低溫等離子體;根據(jù)放電機理、氣體壓強范圍、電源性質(zhì)以及電極幾何形狀，又可將產(chǎn)生等離子體的氣體放電分為:輝光放電、電暈放電、介質(zhì)阻擋放電、射頻放電、微波放電和直流二極放電。等離子體技術(shù)改性作用僅限于材料表面，對材料基質(zhì)不會產(chǎn)生損傷，尤其在薄膜、纖維材料的表面改性中具有重要的應(yīng)用價值。

等離子體技術(shù)處理難粘材料主要是通過在材料表面進行物理或化學(xué)蝕刻、在表面聚合或接枝引入極性基團增加材料表面粗糙度、提高表面極性，從而獲得較好的潤濕性和粘接性。等離子體技術(shù)不僅可用來改善難粘材料的表面性能，還廣泛應(yīng)用于纖維及紡織品加工、醫(yī)用材料殺菌、制作保護膜、電子顯微鏡試樣等領(lǐng)域。等離子體技術(shù)在材料表面改性中依然存在一些不足，最主要的是經(jīng)等離子體作用后在材料表面引入的極性基團數(shù)量較少，且體積較小，易于發(fā)生重排，旋轉(zhuǎn)或埋藏于材料表面之下，使表面獲得的化學(xué)刻蝕失去作用。