等离子表面处理技术,提高难粘塑料的粘接性能,通过对材料表面进行处理,采用等离子表面处理技术在处理各种材料时,达到了粘接效果好的目的.
难粘塑料表面低温等离子表面处理技术研究发展:
难粘塑料主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙丙烯(FEP)等含氟类塑料。这类塑料通常具有其它高分子材料所不具有的优点,如PE等聚烯烃类塑料成本低廉、性能优良,易于加工成各种型材,所以被广泛地应用于日常生活中;而PTFE俗称塑料王,是综合性能非常优良的塑料,有极好的耐热、耐寒和耐化学腐蚀性,被广泛应用于电子行业及一些尖端领域。但是,由于难粘塑料表面呈化学惰性,若不经过等离子表面处理技术处理,很难用通用胶粘剂进行粘接。
材料难粘的原因:
表面能低和润湿能力差
结晶度高
难粘塑料分子链结构规整,结晶度较高,化学稳定性好,它们的溶胀和溶解都比非结晶高分子困难,当与溶剂型胶粘剂粘接时,很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结,不能形成很强的黏附力。
分子链呈非极性
PE分子链不带任何极性基团,是非极性高分子;PP分子结构单元中有-CH3,但-CH3是非常弱的极性基团,所以PP基本上属于非极性高分子;PTFE等氟塑料,因结构高度对称,也属非极性高分子。胶粘剂吸附在这些难粘塑料表面只能形成较弱的色散力,而缺少取向力和诱导力,因而黏附性能较差。
存在较弱的边界层
难粘塑料难粘除了结构上的原因外;还在于材料表面存在弱的边界层。这种弱的边界层来自聚合物本身的低分子成分,聚合加工过程中所加入的各种助剂,以及加工和储运过程中所带人的杂质等。这类小分子物质极容易析出、汇集于塑料表面,形成强度很低的薄弱界面层,这种弱边界层的存在大大降低了塑料的粘接强度。
如何通过等离子表面处理技术,解决各种材料难粘的问题?
目前,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。
等离子表面处理技术在处理各种材料时,达到了粘接效果好的目的:
1、造船及车辆制造:
在船舶制造和汽车工程中,需要将不同的材料结合在一起,比如塑料、金属、发泡材料或者绝缘材料。并不是所有的材料都可以良好地、长期地粘接在一起的;也不是所有的材料都可以在表面获得均匀的高品质的涂层。晟鼎精密等离子预处理技术提供了一种简单易行的多用途工艺,可以使不同的材料都获得满意的预处理效果。
冷藏车的保温箱体逐步都使用结构粘接技术,以确保接头的强度更高、寿命更长,而且制造成本更低。正因为如此,汽车制造业成为结构粘接最大的用户之一。结构粘接中对粘合接头的要求很高,只有使用可靠的、可重现的预处理技术,才可以满足工艺的要求。在这一领域等离子处理技术已经成功地取代了传统的预处理技术。
2、线缆工业表面处理:
特种线缆印字:氟塑料芯线经由等离子表面处理后,喷码印字不再是天方夜谈。
光缆印字:中高密度聚乙烯护套经由等离子表面处理后,喷码印字牢度可与激光标识相媲美。
交纤印字:细小的光纤经由等离子表面处理后,印字清晰耐磨,使线芯数字对接成为可能。
3、玻璃产品粘接前的等离子处理:
等离子处理不仅可以提高粘接品质,而且它还提供了新的,利用低成本材料的工艺可能性。经过等离子表面处理,材料表面获得新的特性,使普通材料能够获得原本特殊材料才有的表面加工性能。另外等离子的清洗作用使溶剂清洗不再需要,既环保又节省了大量的清洗干燥时间。
经过等离子表面处理器处理后,提高了玻璃的亲水性,应用在医疗器皿上,有利于细胞的附着和生长。玻璃瓶贴标签的过程中,等离子表面处理器用来对玻璃瓶身进行预处理,经过预处理,就可以采用成本低而又环保的水性胶水封贴标签。
4、医疗器材等离子表面处理
用于医疗的生物耗材。如酶标板、细菌计数培养皿、细胞培养皿、组织培养皿、培养瓶的亲水处理。经过等离子体处理后细菌培养皿表面由疏水变为亲水,并获得支持细胞黏附铺展的能力,并适用于细胞培养。另外,在注射器、医用导管、生物芯片、医用包装材料的印刷等方面也大量的采用低温等离子体技术。 应对等离子表面处理器处理后,细胞能均匀分布生长。