在高分子材料之中,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚四氟乙烯(PTFE)类含氟高分子材料,若不经特殊的表面处理,是很难用普通胶粘剂粘接的,这类材料通常称为难粘高分子材料或难粘塑料,这一问题在许多的生产加工中造成了困难,为了解决这一难题,普乐斯则通过低温等离子技术的办法来应对。

难粘高分子材料的难粘原因往往是多方面的,让我们一一为大家介绍。

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1.润湿能力差

对粘接来说,润湿接触是粘接的首要条件。液体与固体接触,其润湿程度可用接触角表示,而这些高分子的塑料材料的接触角都比较大,表面张力小。这代表着接着能不大,润湿能力较差,难以进行粘接的处理。

2. 结晶度高

这几种难粘塑料都是高结晶度物质,所以化学稳定性好,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,不能形成很强的粘附力。

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3. 非极性高分子的影响

聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等都是非极性高分子,它们的表面只能形成较弱的色散力,而缺少取向力和诱导力,因而粘附性能较差。

4. 存在弱的边界层

由于聚烯烃类树脂本身含有低分子量物质以及在加工过程中加入的添加剂(如滑爽剂、抗静电剂等),这类小分子物质极容易析出、汇集于树脂表面、形成强度很低的薄弱界面层,表现出粘附性差的性能,使得不利用于印刷、复合和粘接等后进行加工。

基于这些认识,人们采取了多种手段对难粘高分子材料表面进行改性处理:一在聚烯烃等难粘材料表面的分子链上导入极性基团;二是提高材料的表面能;抑或者提高制品表面的粗糙度和消除制品表面的弱界面层。于是出现了许多处理方案,如化学试剂处理法,但是它也有着处理时间效率慢,易产生污染的问题;或者是气体热氧化法,但为配合这一方法,需要配套的加热设备,使用场景受限。除了这些之外还有火焰处理法、力化学处理、钠—萘法处理聚氟四乙烯法,但综合而言,低温等离子技术的方法最为适宜。

低温等离子技术中最关键的便是产生低温等离子体并对物体进行处理,其中低温等离子体是指在低气压环境下放电(辉光、电晕、高频、微波)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。

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低温等离子体中的活性粒子具有的能量一般都接近或超过碳碳或其它含碳键的键能,因此能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。如采用反应型的氧等离子体,可能与高分子表面发生化学反应,引入大量的含氧基团,改变其表面活性。

这一处理方案有有许多的优势,如污染小、速率快、操作简单、产品一致性好等等,并且应用场景不太受限,可以做到及时处理满足工业加工的要求。

昆山普乐斯电子14年专注于等离子表面处理工艺研究,专业的等离子清洗机设备生产厂家,在等离子清洗机、大气低温等离子表面处理系统、大气常压等离子清洗机设备、真空等离子清洗机等等设备都有多年生产经验;如果你有等离子表面处理的需求,欢迎联系普乐斯,在线客服或者拨打全国服务热线400-816-9009,普乐斯随时为你服务哦!