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Ar/O_2低温等离子清洁处理对高密度聚乙烯-玻璃粘接性能的影响

  • 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:2021-02-20
  • 访问量:

【概要描述】  聚乙烯(PE)作为热塑性材料,性能优异,应用广泛。但其粘接性能差,在特殊领域中的应用受到限制。改善其粘接性能研究成为热点。   用Ar/O2等离子清洁处理HDPE膜,观察其表面亲水性的变化,考察不同等离子体处理时间、成层温度和成层时间对HDPE膜和硅烷化玻璃之间粘接强度的影响,探索出HDPE薄膜和玻璃之间粘接条件,实现两者充分粘接,以扩大其在电器材料、医疗器械等领域的应用。   HDPE膜未经等离子清洁处理,表面含有微量的氧,这是属于表面吸附氧。HDPE用Ar/O2等离子体处理后,材料表面氧含量明显增大;这说明HDPE经Ar/ O2等离子体处理后,在其表面引入了含氧官能团。含氧官能团主要是C-O、C=O、O-C=O三种类型,正是这些含氧官能团的引入,使HDPE膜表面亲水性得以改善。   HDPE/ APS玻璃粘接增强的原因:   (1)基材表面自由能的提高。   HDPE膜表面能非常低,接触角大,粘合剂不能充分润湿基材,从而不能很好粘附在基材.上。HDPE膜经等离子清洁处理后,在其膜表面引入了-COOH、-OH等极性基团,使表面接触角减小,亲水增强,自由能增大,从而有利于其粘接性能的改善。   (2)基材表面粗糙度增大。   等离子清洁处理对HDPE表面有轻微的刻蚀作用,使光滑表面变得粗糙一些,同时消除了材料表面的弱边界层,有利于其粘接性能的提高。   (3)化学键的形成。   HDPE经Ar/O2等离子体处理后,在其表面可以引入含氧官能团,其中含有-COOH;玻璃经Ar等离子清洁活化后表面带有-OH ,APS的结构式为NH2C3H6Si(OC2H5)3 ,其中-OC2H5基团容易发生水解而形成低聚物。   这些低聚物可与玻璃表面的-OH反应形成氢键,在烘干过程中脱水而形成共价键与玻璃表面连接;在玻璃表面上暴露的-NH2可以和HDPE膜表面的-COOH发生化学作用,形成铵盐,在一定条件下,进一步生成酰胺。   这样硅烷偶联剂就依靠两端形成的化学键,通过自身将玻璃表面与HDPE膜紧密地连接起来,从而实现了玻璃表面与HDPE膜表面的化学结合,等离子清洁显著改善界面粘接状况。

Ar/O_2低温等离子清洁处理对高密度聚乙烯-玻璃粘接性能的影响

【概要描述】  聚乙烯(PE)作为热塑性材料,性能优异,应用广泛。但其粘接性能差,在特殊领域中的应用受到限制。改善其粘接性能研究成为热点。
  用Ar/O2等离子清洁处理HDPE膜,观察其表面亲水性的变化,考察不同等离子体处理时间、成层温度和成层时间对HDPE膜和硅烷化玻璃之间粘接强度的影响,探索出HDPE薄膜和玻璃之间粘接条件,实现两者充分粘接,以扩大其在电器材料、医疗器械等领域的应用。


  HDPE膜未经等离子清洁处理,表面含有微量的氧,这是属于表面吸附氧。HDPE用Ar/O2等离子体处理后,材料表面氧含量明显增大;这说明HDPE经Ar/ O2等离子体处理后,在其表面引入了含氧官能团。含氧官能团主要是C-O、C=O、O-C=O三种类型,正是这些含氧官能团的引入,使HDPE膜表面亲水性得以改善。
  HDPE/ APS玻璃粘接增强的原因:
  (1)基材表面自由能的提高。
  HDPE膜表面能非常低,接触角大,粘合剂不能充分润湿基材,从而不能很好粘附在基材.上。HDPE膜经等离子清洁处理后,在其膜表面引入了-COOH、-OH等极性基团,使表面接触角减小,亲水增强,自由能增大,从而有利于其粘接性能的改善。
  (2)基材表面粗糙度增大。
  等离子清洁处理对HDPE表面有轻微的刻蚀作用,使光滑表面变得粗糙一些,同时消除了材料表面的弱边界层,有利于其粘接性能的提高。
  (3)化学键的形成。
  HDPE经Ar/O2等离子体处理后,在其表面可以引入含氧官能团,其中含有-COOH;玻璃经Ar等离子清洁活化后表面带有-OH ,APS的结构式为NH2C3H6Si(OC2H5)3 ,其中-OC2H5基团容易发生水解而形成低聚物。
  这些低聚物可与玻璃表面的-OH反应形成氢键,在烘干过程中脱水而形成共价键与玻璃表面连接;在玻璃表面上暴露的-NH2可以和HDPE膜表面的-COOH发生化学作用,形成铵盐,在一定条件下,进一步生成酰胺。
  这样硅烷偶联剂就依靠两端形成的化学键,通过自身将玻璃表面与HDPE膜紧密地连接起来,从而实现了玻璃表面与HDPE膜表面的化学结合,等离子清洁显著改善界面粘接状况。

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  • 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
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  • 发布时间:2021-02-20 11:17
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Ar/O_2低温等离子清洁处理对高密度聚乙烯-玻璃粘接性能的影响:
  聚乙烯(PE)作为热塑性材料,性能优异,应用广泛。但其粘接性能差,在特殊领域中的应用受到限制。改善其粘接性能研究成为热点。
  用Ar/O2等离子清洁处理HDPE膜,观察其表面亲水性的变化,考察不同等离子体处理时间、成层温度和成层时间对HDPE膜和硅烷化玻璃之间粘接强度的影响,探索出HDPE薄膜和玻璃之间粘接条件,实现两者充分粘接,以扩大其在电器材料、医疗器械等领域的应用。

Ar/O_2低温等离子清洁处理
  HDPE膜未经等离子清洁处理,表面含有微量的氧,这是属于表面吸附氧。HDPE用Ar/O2等离子体处理后,材料表面氧含量明显增大;这说明HDPE经Ar/ O2等离子体处理后,在其表面引入了含氧官能团。含氧官能团主要是C-O、C=O、O-C=O三种类型,正是这些含氧官能团的引入,使HDPE膜表面亲水性得以改善。
  HDPE/ APS玻璃粘接增强的原因:
  (1)基材表面自由能的提高。
  HDPE膜表面能非常低,接触角大,粘合剂不能充分润湿基材,从而不能很好粘附在基材.上。HDPE膜经等离子清洁处理后,在其膜表面引入了-COOH、-OH等极性基团,使表面接触角减小,亲水增强,自由能增大,从而有利于其粘接性能的改善。
  (2)基材表面粗糙度增大。
  等离子清洁处理对HDPE表面有轻微的刻蚀作用,使光滑表面变得粗糙一些,同时消除了材料表面的弱边界层,有利于其粘接性能的提高。
  (3)化学键的形成。
  HDPE经Ar/O2等离子体处理后,在其表面可以引入含氧官能团,其中含有-COOH;玻璃经Ar等离子清洁活化后表面带有-OH ,APS的结构式为NH2C3H6Si(OC2H5)3 ,其中-OC2H5基团容易发生水解而形成低聚物。
  这些低聚物可与玻璃表面的-OH反应形成氢键,在烘干过程中脱水而形成共价键与玻璃表面连接;在玻璃表面上暴露的-NH2可以和HDPE膜表面的-COOH发生化学作用,形成铵盐,在一定条件下,进一步生成酰胺。
  这样硅烷偶联剂就依靠两端形成的化学键,通过自身将玻璃表面与HDPE膜紧密地连接起来,从而实现了玻璃表面与HDPE膜表面的化学结合,等离子清洁显著改善界面粘接状况。

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