聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)塑料性能優(yōu)良,成本低,故其薄膜、片材被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。很多情況下,PP和PE等塑料制品還需經(jīng)過粘接等二次加工。塑料復(fù)合層板的出現(xiàn)對(duì)于轎車、航空航天器、電子裝備輕量化以及吸震減振等功能要求具有重要的意義。如何獲得表面極性高、粘接性能好的PP和PE塑料,以保證不同材料間具有足夠的粘接強(qiáng)度,這是一個(gè)重要的技術(shù)要求。但是非極性塑料PP和PE,表面能比較低,粘接時(shí)會(huì)遇到困難。低溫等離子體技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、清潔、高效等優(yōu)點(diǎn),能滿足環(huán)境保護(hù)的要求,處理時(shí)間短,效率高。并且等離子體表面處理僅限于距離表面幾nm到數(shù)百nm范圍內(nèi),界面物性可以得到顯著改善,但材料本體不受影響。這些優(yōu)點(diǎn)使低溫等離子體技術(shù)成為改善塑料粘接效果的一個(gè)有效方法。如果采用反應(yīng)型的等離子體,等離子體可能與PP和PE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。采用非反應(yīng)型等離子體,可以通過表面交聯(lián)和刻蝕作用,改善材料的表面能和表面的接觸角。等離子體處理可以使聚乙烯和聚丙烯等塑料產(chǎn)品表面改性。
PP塑料和PE塑料經(jīng)過等離子體處理后,使用濕固化單組分聚氨酯進(jìn)行混合粘接,經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)剪切強(qiáng)度顯著增加。等離子體高能粒子撞擊材料表面時(shí),電子能量在5-10ev之間,等離子體高能粒子將自身的能量傳遞給表層分子,使聚合物中的分子鍵斷裂,繼而發(fā)生刻蝕、交聯(lián)、化學(xué)反應(yīng)等一系列的變化,從而改變塑料片材的表面化學(xué)組成和性質(zhì)。
通過掃描電鏡(SEM)能夠清晰地看到等離子體處理前后的材料形貌的變化情況。表面形貌變化,主要為刻蝕作用的效果。未處理樣品的表面比較平滑,而樣品經(jīng)等離子體放電處理后表面變得疏松,出現(xiàn)了大量泡狀物質(zhì)。塑料表面粗糙程度提高,從而使接觸角減小,塑料表面的毛細(xì)效應(yīng)提高。另外,一般經(jīng)O2,N2,Ar,H2,CO,NH3等離子體處理后的聚合物與空氣接觸時(shí),聚合物表面的活性自由基會(huì)在它的表面引入-COOH,-C=O,-NH3和-OH等含氧或含氮的極性基團(tuán)。它們有較強(qiáng)的反應(yīng)活性,可以通過這些基團(tuán)與其他化合物反應(yīng),引入需要的官能團(tuán)使聚合物表面實(shí)現(xiàn)功能化。經(jīng)過等離子體處理后的PP(PE)的表面性能得到了改善,從而提高了PP和PE混合粘合體的剪切...