低温等离子表面处理机用于改性炭黑这样的材料

2017-10-10

炭黑是橡胶工业常用的填料材料，为了优化橡胶材料的性能，经常需要对炭黑进行适当的改性，增强其表面活性，使之与橡胶基质有更好的相容性，在表面接枝官能团，开发橡胶胶料的新特性。传统炭黑改性技术经常会用到有毒物质、非环保材料和腐蚀性介质，经济上的成本也很高。近年来，研究者发现用低温等离子对炭黑改性操作方便灵活，而且无需使用有毒物质。
 
等离子表面处理机中的粒子能量一般约为几个至十几电子伏特，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。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。
     
射流型大气低温等离子处理机由低温等离子发生器、气体输送系统及低温等离子喷枪等部分组成。等离子表面处理机发生器产生的高频高压能量在喷枪内产生低温等离子体，借助空气气流将等离子体输送到腔体外到达工件表面，当等离子体与被处理的物体表面相遇时，产生了上述的化学作用和物理变化，表面得到了改性、清洁，去除了碳化氢类污物，如油脂、辅助添加剂等。      

在糊盒机中，采用射流低温等离子炬处理胶结面工艺可以极大的提高粘接强度，降低成本，粘接质量稳定，产品一致性好，不产生粉尘，环境洁净。是糊盒机提高产品品质的最佳解决方案。不同的气体产生等离子体对炭黑的改性效果不一样，用空气等离子体改性后的填料对硫化速率、机械性能、动态性能以及硬度等均有影响，而氮气等离子体改性炭黑后主要用硫化胶的弹性。低温等离子体改性炭黑可以通过采用不同的改性气体，达到不同的改性效果，而且能够预知改性结果、改性后的产品质量长时间稳定，不随时间推移而改变。