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PE、PP、PTFE、FEP等難粘塑料等離子表面處理

難粘塑料主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙丙烯(FEP)等含氟類塑料。這類塑料通常具有其它高分子材料所不具有的優點,如PE等聚烯烴類塑料成本低廉、性能優良,易于加工成各種型材,所以被廣泛地應用于日常生活中;而PTFE俗稱塑料王,是綜合性能非常優良的塑料,有極好的耐熱、耐寒和耐化學腐蝕性,被廣泛應用于電子行業及一些尖端領域。但是,難粘塑料表面呈化學惰性,若不經特殊的表面處理很難通用膠粘劑進行粘接。

難粘的原因

1、表面能低和潤濕能力差

任何材料表面與膠粘劑之間形成粘接狀態的基本條件是必須形成熱力學的黏附狀態。它取決于材料表面與膠粘劑之間的潤濕程度(接觸角)、被粘材料表面張力、膠粘劑表面張力及被粘材料與膠粘劑間的表面張力。

2、結晶度高

難粘塑料分子鏈結構規整,結晶度較高,化學鍵定性好,它們的溶脹和溶解都比非結晶高分子困難,當與溶劑型膠粘劑粘接時,很難發生高聚物分子鏈的擴散和相互纏結,不能形成很強的黏附力。

3、分子鏈呈非極性

PE分子鏈不帶任何極性基團,是非極性高分子;PP分子結構單元中有-CH3但-CH3是非常弱的極性基團,所以PP基本上屬于非極性高分子;PTFE等氟塑料,因結構高度對稱,也屬非極性高分子。膠粘劑吸附在這些難粘塑料表面只能形成較弱的色散力,而缺少取向力和誘導力,因而黏附性能較差。

4、存在較弱的邊界層

難粘塑料難粘除了結構上的原因外,還在于材料表面存在弱的邊界層。這種弱的邊界層來自聚合物本身的低分子成分,聚合加工過程中所加入的各種助劑,以及加工和儲運過程中所帶入的雜質等。這類小分子物質容易析出、匯集于塑料表面,形成強度很低的薄弱界面層,這種弱邊界層的存在大大降低了塑料的粘接強度。

低溫等離子表面處理原理

低溫等離子體是低氣壓放電(輝光、電暈、高頻和微波等)產生的電離氣體,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能就會產生激發分子或激發原子自由基、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(可以是化學活性氣體、惰性氣體或金屬元素氣體)具有的能量一般都接近或超過C-C鍵或其他含C鍵的鍵能。通過離子轟擊或注入聚合物的表面,產生斷鍵或引入官能團,使表面活性化以達到改性的目的。

反應型低溫等離子體的表面處理

反應型等離子體是指等離子體中的活性粒子能與難粘材料表面發生化學反應,從而引入大量的極性基團,是材料表面從非極性轉向極性,表面張力提高,可粘接性增強。此外難粘材料表面在等離子體的告訴沖擊性,分子鏈發生斷裂交聯,使表面分子的相對分子質量增大,改善了弱邊界層的狀況,也對表面粘接性能的提高起到了積極作用。經過低溫等離子體處理的材料表面活性顯著提高,促使表面粘接性提高,具有更大的剝離強度。

難粘塑料低溫等離子體表面處理有如下優點:1、改性僅發生在材料的表面層不影響基體固有性能。且處理均勻性好;2、作用時間段,溫度低,效率高;3,對所處理的材料無嚴格要求,具有普遍適應性;4不產生污染,無需進行廢液、廢氣的處理,節省能源,降低成本;5工藝簡單,操作方便。

PE、PP、PTFE、FEP等難粘塑料等離子表面處理

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