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等离子表面处理技术在难粘塑料上的应用

发表日期:2019-06-29 文章编辑: 浏览次数:82

耐火塑料主要指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙丙橡胶(FEP)、热塑性橡胶(TPR)等塑料。这种塑料因其成本低、性能优异、易于加工成各种形状而广泛应用于日常生活中。然而,由于难熔塑料的表面具有化学惰性,不经过特殊的表面处理,很难与普通粘合剂粘合。

一、难粘的原因:

1、表面能低和润湿能力差

2、结晶度高

耐火塑料分子链结构规则,结晶程度高,化学稳定性好。与非晶态聚合物相比,它们的溶胀和溶解更加困难。在与溶剂胶粘剂结合时,聚合物分子链很难扩散和纠缠,不能形成很强的附着力。

3、分子链呈非极性

由于难熔塑料属于非极性聚合物,吸附在这些难熔塑料表面的胶粘剂只能形成弱的分散力,而缺乏定向力和诱导力,因此其粘附性能较差。

4、存在较弱的边界层

不粘塑料不仅是结构上的原因,也是由于材料表面存在薄弱的边界层所致。这种弱边界层来自聚合物本身的低分子组成,聚合过程中加入的各种添加剂,以及加工、储存和运输过程中带来的杂质。这种小分子材料容易沉淀并聚集在塑料表面上,形成具有非常低强度的弱界面层。这种弱边界层的存在极大地降低了塑料的结合强度。

二、难粘塑料表面处理的途径

目前,提高难熔塑料粘结性能的主要途径是对材料表面进行处理,开发新型胶粘剂。其中,耐火塑料表面的处理主要有以下几种方法:(1)在耐火塑料表面分子链上引导极性基团;(2)增加材料的表面能;(3)改善制品的表面粗糙度;(4)减少或消除制品表面的弱界面层。深圳市科创精密设备有限公司根据难粘塑料的特点,采用低温等离子体处理技术,在塑料工业中得到了广泛的应用。
第三,主要形式的低温等离子体表面处理。

1.表面刻蚀

在等离子体的作用下,材料表面的一些化学键断裂,形成小分子产物或被氧化成CO、CO等,这些产物在耗尽过程中被抽走,使材料表面不均匀,增加粗糙度。

2.表面活化

在等离子体作用下,难熔塑料表面出现一些活性原子、自由基和不饱和键,这些活性基团与等离子体中的活性粒子发生反应,形成新的活性基团。然而,含活性基团的材料会受到氧或分子链运动的影响,从而使表面活性基团消失。因此,等离子体处理材料的表面活性具有一定的及时性。

3.表面接枝

在等离子体对材料的表面改性中,由于活性颗粒对等离子体中表面分子的影响,表面分子的链断裂产生新的活性基团,例如自由基和双键,然后是表面交联、接枝等反应。

4.表面聚合

当有机氟、硅酮或金属作为等离子体活性气体时,材料表面会形成沉积层。沉积层的存在有利于提高材料表面的粘附能力。当耐火材料塑料被低温等离子体处理时,上述四种作用形式将同时出现。因此,根据低温等离子体所使用的气体,可分为反应低温等离子体和非反应低温等离子体。

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