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低温等离子表面处理器提高难粘塑料的粘接性能

2016-11-08

 低温等离子表面处理器是低温等离子体(plasma)在低气压放电产生的电离气体,在电场作用下,气体中的自由电子从电场获得能量成为高能量电子。这些高能量电子与气体中的分子、原子碰撞,如果电子的能量大于分子或原子的激发能就会产生激发分子或激发原子自由基、离子和具有不同能量的辐射线,通过离子轰击或注入聚合物的表面,产生断键或引入官能团,使表面活性化以达到改性的目的。

  现在提高难粘塑料的粘接性能主要通过对材料表面进行处理和研究开发新型胶粘剂来实现。其中对难粘塑料表面进行处理主要有以下几种途径:
1、在难粘塑料表面的分子链上导人极性基团;
2、提高材料的表面能;
3、提高制品表面的粗糙度;
4、降低或消除制品表面的弱界面层。难粘塑料的表面处理方法有化学处理法、高温熔融法、气体热氧化法、辐射接枝法、ArF激光法及低温等离子体法等,其中低温等离子体法是近年来发展较快的材料表面处理方法。

  在等离子体作用下,难粘塑料表面出现部分活性原子、自由基和不饱和键,这些活性基团与等离子体中的活性粒子接触会反应生成新的活性基团。但是,带有活性基团的材料会受到氧的作用或分子链段运动的影响,使表面活性基团消失。

  在等离子体对材料表面改性中,由于等离子体中活性粒子对表面分子的作用,使表面分子链断裂产生新的自由基、双键等活性基团,随之发生表面交联、接枝等反应。

  反应型等离子体是指等离子体中的活性粒子能与难粘材料表面发生化学反应,从而引入大量的极性基团,使材料表面从非极性转向极性,表面张力提高,可粘接性增强。此外,难粘材料表面在等离子体的高速冲击下,分子链发生断裂交联,使表面分子的相对分子质量增大,改善了弱边界层的状况,也对表面粘接性能的提高起到了积极作用”。反应型等离子体活性气体主要是02、H:、NH3、C02、H20、S02、H√H20、空气、甘油蒸汽和乙醇蒸汽等

  在使用低温等离子体活性气体时等离子处理机,会在材料表面聚合产生一层沉积层,沉积层的存在有利于提高材料表面的粘接能力。在低温等离子体对难粘塑料进行处理时,以上四种作用形式会同时出现。因此,可以根据低温等离子体所使用的气体,将其分为反应型低温等离子体和非反应型低温等离子。

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