在高分子材料之中,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯(PTFE)類含氟高分子材料,若不經(jīng)特殊的表面處理,是很難用普通膠粘劑粘接的,這類材料通常稱為難粘高分子材料或難粘塑料,這一問題在許多的生產(chǎn)加工中造成了困難,為了解決這一難題,普樂斯則通過低溫等離子技術(shù)的辦法來應(yīng)對。
難粘高分子材料的難粘原因往往是多方面的,讓我們一一為大家介紹。
1.潤濕能力差
對粘接來說,潤濕接觸是粘接的首要條件。液體與固體接觸,其潤濕程度可用接觸角表示,而這些高分子的塑料材料的接觸角都比較大,表面張力小。這代表著接著能不大,潤濕能力較差,難以進(jìn)行粘接的處理。
2. 結(jié)晶度高
這幾種難粘塑料都是高結(jié)晶度物質(zhì),所以化學(xué)穩(wěn)定性好,它們的溶脹和溶解都比非結(jié)晶高分子困難,當(dāng)與溶劑型膠粘劑粘接時(shí),很難發(fā)生高聚物分子鏈的擴(kuò)散和相互纏結(jié),不能形成很強(qiáng)的粘附力。
3. 非極性高分子的影響
聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等都是非極性高分子,它們的表面只能形成較弱的色散力,而缺少取向力和誘導(dǎo)力,因而粘附性能較差。
4. 存在弱的邊界層
由于聚烯烴類樹脂本身含有低分子量物質(zhì)以及在加工過程中加入的添加劑(如滑爽劑、抗靜電劑等),這類小分子物質(zhì)極容易析出、匯集于樹脂表面、形成強(qiáng)度很低的薄弱界面層,表現(xiàn)出粘附性差的性能,使得不利用于印刷、復(fù)合和粘接等后進(jìn)行加工。
基于這些認(rèn)識,人們采取了多種手段對難粘高分子材料表面進(jìn)行改性處理:一在聚烯烴等難粘材料表面的分子鏈上導(dǎo)入極性基團(tuán);二是提高材料的表面能;抑或者提高制品表面的粗糙度和消除制品表面的弱界面層。于是出現(xiàn)了許多處理方案,如化學(xué)試劑處理法,但是它也有著處理時(shí)間效率慢,易產(chǎn)生污染的問題;或者是氣體熱氧化法,但為配合這一方法,需要配套的加熱設(shè)備,使用場景受限。除了這些之外還有火焰處理法、力化學(xué)處理、鈉—萘法處理聚氟四乙烯法,但綜合而言,低溫等離子技術(shù)的方法最為適宜。
低溫等離子技術(shù)中最關(guān)鍵的便是產(chǎn)生低溫等離子體并對物體進(jìn)行處理,其中低溫等離子體是指在低氣壓環(huán)境下放電(輝光、電暈、高頻、微波)產(chǎn)生的電離氣體。在電場作用下,氣體中的自由電子從電場獲得能量,成為高能量電子,這些高能量電子與氣體中的分子、原子碰撞,如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能,就會產(chǎn)生激發(fā)分子或激發(fā)原子、自由基、離子和具有不同能量的輻射線。
低溫等離子體中的活性粒子具有的能量一般都接近或超過碳碳或其它含碳鍵的鍵能,因此能與導(dǎo)入系統(tǒng)的氣體或固體表面發(fā)生化學(xué)或物理的相互作用。如采用反應(yīng)型的氧等離子體,可能與高分子表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),引入大量的含氧基團(tuán),改變其表面活性。
這一處理方案有有許多的優(yōu)勢,如污染小、速率快、操作簡單、產(chǎn)品一致性好等等,并且應(yīng)用場景不太受限,可以做到及時(shí)處理滿足工業(yè)加工的要求。
昆山普樂斯電子14年專注于等離子表面處理工藝研究,專業(yè)的等離子清洗機(jī)設(shè)備生產(chǎn)廠家,在等離子清洗機(jī)、大氣低溫等離子表面處理系統(tǒng)、大氣常壓等離子清洗機(jī)設(shè)備、真空等離子清洗機(jī)等等設(shè)備都有多年生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn);如果你有等離子表面處理的需求,歡迎聯(lián)系普樂斯,在線客服或者撥打全國服務(wù)熱線400-816-9009,普樂斯隨時(shí)為你服務(wù)哦!