在工業(yè)應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)一些橡膠塑料件在進(jìn)行表面連接的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)粘接困難的問(wèn)題,這是因?yàn)榫郾TFE等橡膠塑料材料是沒(méi)有極性的,這些材料在未經(jīng)過(guò)表面處理的狀態(tài)下進(jìn)行的印刷、粘合、涂覆等效果非常差,甚至無(wú)法進(jìn)行。
有些工藝用一些化學(xué)藥劑對(duì)這些橡塑表面進(jìn)行處理,這樣能改變材料的粘接效果,但這種方法不易掌握,化學(xué)藥劑本身具有毒性,操作非常麻煩,成本也較高,而且化學(xué)藥劑對(duì)橡塑材料原有的優(yōu)良性能也有影響。
利用等離子技術(shù)對(duì)這些材料進(jìn)行表面處理,在高速高能量的等離子體的轟擊下,這些材料結(jié)構(gòu)表面得以量化,同時(shí)在材料表面形成一個(gè)活性層,這樣橡膠、塑料就能夠進(jìn)行印刷、粘合、涂覆等操作。應(yīng)用等離子技術(shù)對(duì)橡塑表面處理,其操作簡(jiǎn)單,處理前后沒(méi)有有害物質(zhì)產(chǎn)生,處理效果好,效率高,運(yùn)行成本低。
等離子體技術(shù)在塑料、橡膠硅膠表面改性原理
等離子體中粒子的能量一般約為幾個(gè)至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結(jié)合鍵能(幾個(gè)至十幾電子伏特),完全可以破裂有機(jī)大分子的化學(xué)鍵而形成新鍵;但遠(yuǎn)低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能。處于非熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中,電子具有較高的能量,可以斷裂材料表面分子的化學(xué)鍵,提高粒子的化學(xué)反應(yīng)活性(大于熱等離子體),而中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點(diǎn)為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。
等離子體對(duì)塑料、橡膠硅膠材料表面改性處理
通過(guò)低溫等離子體表面處理,材料表面發(fā)生多種的物理、化學(xué)變化,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團(tuán),使親水性、粘結(jié)性、可染色性、生物相容性及電性能分別得到改善。等離子體對(duì)硅橡膠進(jìn)行表面處理,結(jié)果N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等離子體均能改善硅橡膠的親水性,其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳,且不隨時(shí)間發(fā)生退化。
用低溫等離子體在適宜的工藝條件下處理PE、PP、PVF2、LDPE等材料,材料的表面形態(tài)發(fā)生的顯著變化,引入了多種含氧基團(tuán),使表面由非極性、難粘性轉(zhuǎn)為有一定極性、易粘性和親水性,有利于粘結(jié)、涂覆和印刷。24610