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表面能低的塑料是如何被等离子表面处理改变其特性的呢?

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-06-15
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【概要描述】       大多数塑料具有极小的表面张力。其通常比大多数液体的表面张力要小,此处所指的液体是那些构成粘合剂、涂料和油漆的基础。故此,因涂层的原因使润湿性较小,从而使粘附性也较小。其原因在于,大多数塑料具有非极性的特点。非极性塑料的表面张力可在氧气等离子体中获得显著增加。这是因为通过氧自由基的高反应性形成了极性桥键,其构成了所涂覆液体的粘附位置。从而增加了表面张力,并促进了润湿。在对塑料进行蚀刻的时候,可以增加其表面积,这能够促进其进行良好的粘合。        难粘高分子材料的难粘原因是多方面的,第壹表面能低,临界表面张力一般只有 31~34 达因 / 厘米,由于表面能低,接触角大,印墨、粘合剂不能充(分)润湿基材,从而不能很好 粘附在基材上;第二结晶度高,化学稳定性好,它们的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,当溶剂型胶粘剂 ( 或印墨、溶剂 ) 涂在难粘材料表面,很难发生高聚物分子链成链或互相扩散和缠结,不能形成较强的粘附力;第三聚烯烃、 氟塑料等均属非极性高分子材料, 聚乙烯分子上基本不带任(何)极性基团,是非极性高分子。 聚丙烯分子中虽然每一个结构单元中有一甲基,但甲基是很弱的极性基团,所以聚丙烯基本上属于非极性高分子。而聚四氟乙烯等氟塑料,因结构高度对称,也属非极性高分子,油墨、胶粘剂吸附在被粘材料表面是由范德华力(分子间作用力)所引起的,范德华力包括取向力、诱导力和色散力。对于非极性高分子材料表面,不具备形成取向力和诱导力的条件,而只能形成较弱的色散力,因而粘附性能较差。        以前人们采用化学试剂对聚烯烃材料进行表面处理是聚烯烃的表面预处理方法中应用较多的一大类方法(简称化学法)。据不完(全)统计就有铬盐--硫酸法(Cr-H2SO4)、过硫酸盐法、铬酸法、氯磺化法、氯酸钾盐法、白磷法、高锰酸钾法等近十种之多。此类方法用于处理难粘材料表面的原理在于处理液的强氧化作用能使塑料表面的分子被氧化,从而在材料表面导入了羰基、羧基、乙炔基、羟基、磺酸基等极性基团。同时薄弱界面层因溶于处理液中而被破坏,甚致分子链断裂,形成密密麻麻凹穴、增加表面粗糙度,改善了材料的粘附性。 影响材料表面预处理效(果)的主要因素有处理液配方、处理时间和温度、材料的种类等。化学处理法具有处理效(果)好、不需要特殊设备、用起来容易等特点,一度应用在中小型厂塑料制品的表面处理上,但是由于这种方法处理时间长、速度慢 、 制品容易着色,处理后还要中和、水洗及干燥,处理液污染性较大,目前已趋于淘汰。        所谓火焰处理就是采用一定配比的混合气体,在特别的灯头上烧,使其火焰与聚烯烃表面直接接触的一种表面处理方法。 火焰法也能将羟基、羰基、羧基等含氧极性基团和不饱和双键导入聚烯烃材料表面的污垢,消(除)薄弱界面层,因而明(显)改善其粘接效(果)。影响火焰处理效(果)的主要因素有灯头型式,燃烧温度、处理时间、燃烧气体配比等,由于工艺影响因素较多,操作过程要求严格,稍有不慎就可能导致基材变形,甚致烧坏制品,并且存在消防环保隐患,所以目前主要用于软厚的聚烯烃制品的表面处理。        塑料是基于有(机)大分子的固体,其要么是以合成方法产生,要么是经过改性的天然产物。可将其区分为热塑性材料(可熔性和可浇注性及可模压性)和热固性材料(仅在单体状态下具有可浇注性,其可通过聚合)进行固化,然后,其将不再具有可熔性。塑料在纯态下是良好的热和电的绝缘体。其比重介于(发泡状态下除外)0.9 g/cm3 和 1.5 g/cm3 之间。通常情况下,其为可燃性的。在硬度、刚度和强度方面,塑料低于金属建筑材料。各种共聚物可具有类橡胶的弹性特性。塑料可通过添加剂和填料进行各方面的改性,从而还可以例如调整其导电性,或者通过使用高性能纤维进行加强处理来获得优于钢材的刚性。        等离子清洗,也叫等离子表面处理是将高频高压施加于放电电极上, 以产生大量的等离子气体,与聚烯烃表面分子直接或间接作用,使其表面分子链 上产生羰基和含氮基团等极性基团,表面张力明(显)提高,加之糙化其表面去油污、水气和尘垢等的协同作用改善表面的粘附性,达到表面预处理的目的 。等离子表面处理具有处理时间短、速度快、操作简单、控制容易等优点,因此目前已广泛地应用于聚烯烃印刷、复合和粘接前的表面预处理。等离子表面处理后的材料有不同的时效性,因此处理后当即印刷、喷涂、粘接、复合。影响等离子表面处理效(果)的因素有处理时间及距离,速度,印刷性和粘接力随时间的增加而提高随温度升高而提高,实际操作中,通过采取降(低)牵引速率、趁热处理等方法,以改善效(果)。

表面能低的塑料是如何被等离子表面处理改变其特性的呢?

【概要描述】       大多数塑料具有极小的表面张力。其通常比大多数液体的表面张力要小,此处所指的液体是那些构成粘合剂、涂料和油漆的基础。故此,因涂层的原因使润湿性较小,从而使粘附性也较小。其原因在于,大多数塑料具有非极性的特点。非极性塑料的表面张力可在氧气等离子体中获得显著增加。这是因为通过氧自由基的高反应性形成了极性桥键,其构成了所涂覆液体的粘附位置。从而增加了表面张力,并促进了润湿。在对塑料进行蚀刻的时候,可以增加其表面积,这能够促进其进行良好的粘合。
       难粘高分子材料的难粘原因是多方面的,第壹表面能低,临界表面张力一般只有 31~34 达因 / 厘米,由于表面能低,接触角大,印墨、粘合剂不能充(分)润湿基材,从而不能很好 粘附在基材上;第二结晶度高,化学稳定性好,它们的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,当溶剂型胶粘剂 ( 或印墨、溶剂 ) 涂在难粘材料表面,很难发生高聚物分子链成链或互相扩散和缠结,不能形成较强的粘附力;第三聚烯烃、 氟塑料等均属非极性高分子材料, 聚乙烯分子上基本不带任(何)极性基团,是非极性高分子。
聚丙烯分子中虽然每一个结构单元中有一甲基,但甲基是很弱的极性基团,所以聚丙烯基本上属于非极性高分子。而聚四氟乙烯等氟塑料,因结构高度对称,也属非极性高分子,油墨、胶粘剂吸附在被粘材料表面是由范德华力(分子间作用力)所引起的,范德华力包括取向力、诱导力和色散力。对于非极性高分子材料表面,不具备形成取向力和诱导力的条件,而只能形成较弱的色散力,因而粘附性能较差。


       以前人们采用化学试剂对聚烯烃材料进行表面处理是聚烯烃的表面预处理方法中应用较多的一大类方法(简称化学法)。据不完(全)统计就有铬盐--硫酸法(Cr-H2SO4)、过硫酸盐法、铬酸法、氯磺化法、氯酸钾盐法、白磷法、高锰酸钾法等近十种之多。此类方法用于处理难粘材料表面的原理在于处理液的强氧化作用能使塑料表面的分子被氧化,从而在材料表面导入了羰基、羧基、乙炔基、羟基、磺酸基等极性基团。同时薄弱界面层因溶于处理液中而被破坏,甚致分子链断裂,形成密密麻麻凹穴、增加表面粗糙度,改善了材料的粘附性。 影响材料表面预处理效(果)的主要因素有处理液配方、处理时间和温度、材料的种类等。化学处理法具有处理效(果)好、不需要特殊设备、用起来容易等特点,一度应用在中小型厂塑料制品的表面处理上,但是由于这种方法处理时间长、速度慢 、 制品容易着色,处理后还要中和、水洗及干燥,处理液污染性较大,目前已趋于淘汰。
       所谓火焰处理就是采用一定配比的混合气体,在特别的灯头上烧,使其火焰与聚烯烃表面直接接触的一种表面处理方法。 火焰法也能将羟基、羰基、羧基等含氧极性基团和不饱和双键导入聚烯烃材料表面的污垢,消(除)薄弱界面层,因而明(显)改善其粘接效(果)。影响火焰处理效(果)的主要因素有灯头型式,燃烧温度、处理时间、燃烧气体配比等,由于工艺影响因素较多,操作过程要求严格,稍有不慎就可能导致基材变形,甚致烧坏制品,并且存在消防环保隐患,所以目前主要用于软厚的聚烯烃制品的表面处理。
       塑料是基于有(机)大分子的固体,其要么是以合成方法产生,要么是经过改性的天然产物。可将其区分为热塑性材料(可熔性和可浇注性及可模压性)和热固性材料(仅在单体状态下具有可浇注性,其可通过聚合)进行固化,然后,其将不再具有可熔性。塑料在纯态下是良好的热和电的绝缘体。其比重介于(发泡状态下除外)0.9 g/cm3 和 1.5 g/cm3 之间。通常情况下,其为可燃性的。在硬度、刚度和强度方面,塑料低于金属建筑材料。各种共聚物可具有类橡胶的弹性特性。塑料可通过添加剂和填料进行各方面的改性,从而还可以例如调整其导电性,或者通过使用高性能纤维进行加强处理来获得优于钢材的刚性。
       等离子清洗,也叫等离子表面处理是将高频高压施加于放电电极上, 以产生大量的等离子气体,与聚烯烃表面分子直接或间接作用,使其表面分子链 上产生羰基和含氮基团等极性基团,表面张力明(显)提高,加之糙化其表面去油污、水气和尘垢等的协同作用改善表面的粘附性,达到表面预处理的目的 。等离子表面处理具有处理时间短、速度快、操作简单、控制容易等优点,因此目前已广泛地应用于聚烯烃印刷、复合和粘接前的表面预处理。等离子表面处理后的材料有不同的时效性,因此处理后当即印刷、喷涂、粘接、复合。影响等离子表面处理效(果)的因素有处理时间及距离,速度,印刷性和粘接力随时间的增加而提高随温度升高而提高,实际操作中,通过采取降(低)牵引速率、趁热处理等方法,以改善效(果)。

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  • 发布时间:2021-06-15 17:23
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       大多数塑料具有极小的表面张力。其通常比大多数液体的表面张力要小,此处所指的液体是那些构成粘合剂、涂料和油漆的基础。故此,因涂层的原因使润湿性较小,从而使粘附性也较小。其原因在于,大多数塑料具有非极性的特点。非极性塑料的表面张力可在氧气等离子体中获得显著增加。这是因为通过氧自由基的高反应性形成了极性桥键,其构成了所涂覆液体的粘附位置。从而增加了表面张力,并促进了润湿。在对塑料进行蚀刻的时候,可以增加其表面积,这能够促进其进行良好的粘合。
       难粘高分子材料的难粘原因是多方面的,第壹表面能低,临界表面张力一般只有 31~34 达因 / 厘米,由于表面能低,接触角大,印墨、粘合剂不能充(分)润湿基材,从而不能很好 粘附在基材上;第二结晶度高,化学稳定性好,它们的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,当溶剂型胶粘剂 ( 或印墨、溶剂 ) 涂在难粘材料表面,很难发生高聚物分子链成链或互相扩散和缠结,不能形成较强的粘附力;第三聚烯烃、 氟塑料等均属非极性高分子材料, 聚乙烯分子上基本不带任(何)极性基团,是非极性高分子。
聚丙烯分子中虽然每一个结构单元中有一甲基,但甲基是很弱的极性基团,所以聚丙烯基本上属于非极性高分子。而聚四氟乙烯等氟塑料,因结构高度对称,也属非极性高分子,油墨、胶粘剂吸附在被粘材料表面是由范德华力(分子间作用力)所引起的,范德华力包括取向力、诱导力和色散力。对于非极性高分子材料表面,不具备形成取向力和诱导力的条件,而只能形成较弱的色散力,因而粘附性能较差。

等离子表面处理
       以前人们采用化学试剂对聚烯烃材料进行表面处理是聚烯烃的表面预处理方法中应用较多的一大类方法(简称化学法)。据不完(全)统计就有铬盐--硫酸法(Cr-H2SO4)、过硫酸盐法、铬酸法、氯磺化法、氯酸钾盐法、白磷法、高锰酸钾法等近十种之多。此类方法用于处理难粘材料表面的原理在于处理液的强氧化作用能使塑料表面的分子被氧化,从而在材料表面导入了羰基、羧基、乙炔基、羟基、磺酸基等极性基团。同时薄弱界面层因溶于处理液中而被破坏,甚致分子链断裂,形成密密麻麻凹穴、增加表面粗糙度,改善了材料的粘附性。 影响材料表面预处理效(果)的主要因素有处理液配方、处理时间和温度、材料的种类等。化学处理法具有处理效(果)好、不需要特殊设备、用起来容易等特点,一度应用在中小型厂塑料制品的表面处理上,但是由于这种方法处理时间长、速度慢 、 制品容易着色,处理后还要中和、水洗及干燥,处理液污染性较大,目前已趋于淘汰。
       所谓火焰处理就是采用一定配比的混合气体,在特别的灯头上烧,使其火焰与聚烯烃表面直接接触的一种表面处理方法。 火焰法也能将羟基、羰基、羧基等含氧极性基团和不饱和双键导入聚烯烃材料表面的污垢,消(除)薄弱界面层,因而明(显)改善其粘接效(果)。影响火焰处理效(果)的主要因素有灯头型式,燃烧温度、处理时间、燃烧气体配比等,由于工艺影响因素较多,操作过程要求严格,稍有不慎就可能导致基材变形,甚致烧坏制品,并且存在消防环保隐患,所以目前主要用于软厚的聚烯烃制品的表面处理。
       塑料是基于有(机)大分子的固体,其要么是以合成方法产生,要么是经过改性的天然产物。可将其区分为热塑性材料(可熔性和可浇注性及可模压性)和热固性材料(仅在单体状态下具有可浇注性,其可通过聚合)进行固化,然后,其将不再具有可熔性。塑料在纯态下是良好的热和电的绝缘体。其比重介于(发泡状态下除外)0.9 g/cm3 和 1.5 g/cm3 之间。通常情况下,其为可燃性的。在硬度、刚度和强度方面,塑料低于金属建筑材料。各种共聚物可具有类橡胶的弹性特性。塑料可通过添加剂和填料进行各方面的改性,从而还可以例如调整其导电性,或者通过使用高性能纤维进行加强处理来获得优于钢材的刚性。
       等离子清洗,也叫等离子表面处理是将高频高压施加于放电电极上, 以产生大量的等离子气体,与聚烯烃表面分子直接或间接作用,使其表面分子链 上产生羰基和含氮基团等极性基团,表面张力明(显)提高,加之糙化其表面去油污、水气和尘垢等的协同作用改善表面的粘附性,达到表面预处理的目的 。等离子表面处理具有处理时间短、速度快、操作简单、控制容易等优点,因此目前已广泛地应用于聚烯烃印刷、复合和粘接前的表面预处理。等离子表面处理后的材料有不同的时效性,因此处理后当即印刷、喷涂、粘接、复合。影响等离子表面处理效(果)的因素有处理时间及距离,速度,印刷性和粘接力随时间的增加而提高随温度升高而提高,实际操作中,通过采取降(低)牵引速率、趁热处理等方法,以改善效(果)。

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