各种塑料、橡胶表面改性处理

2012-12-25

等离子体技术在塑料表面改性原理
　　等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特，大于聚合物材料的结合键能(几个至十几电子伏特)，完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键；但远低于高能放射性射线，只涉及材料表面，不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，可以断裂材料表面分子的化学键,提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体)，而中性粒子的温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。

等离子体对塑料、橡胶材料表面改性处理

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（橡胶表面在线处理）

　　通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。等离子体对硅橡胶进行表面处理，结果N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等离子体均能改善硅橡胶的亲水性，其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳，且不随时间发生退化。
用低温等离子体在适宜的工艺条件下处理PE、PP、PVF2、LDPE等材料，材料的表面形态发生的显著变化，引入了多种含氧基团，使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性，有利于粘结、涂覆和印刷。

等离子体技术表面接枝处理
　　以等离子体接枝聚合进行材料表面改性，接枝层同表面分子以共价键结合，可获得优良、耐久的改性效果。美国曾将聚酯纤维进行辉光放电等离子体处理与丙烯酸接枝聚合，改性后纤维吸水性大幅度提高，同时抗静电性能也有改善。

行业应用特点
●具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点；
●等离子体技术在塑料元件的改性工艺中，提高了塑料的润湿率；
●等离子体化技术应用于塑料窗用玻璃、汽车百叶窗和氖灯、卤天灯的反光镜处理；
●涤纶纤维坚固耐穿，但其结构紧密、吸水性差、难染色，采用低温氮等离子体引发丙烯酰胺对涤纶织物进行接枝改性，接枝后涤纶织物的上染百分率、染色深度及亲水性都有明显提高；
●用等离子体处理聚丙烯膜，引入氨基，再通过共价键接枝，固定上葡萄糖氧化酶，接枝率分别达52μg/cm2和34μg/cm2；
●等离子体对医用材料表面处理，可引入氨基、羰基等基团，生物活性物质与这些基团接枝反应可固定于材料表面；