等離子表面處理技術在難粘塑料上的應用

難粘塑料主要是指聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯(PTFE)、全氟乙丙烯(FEP)、熱塑性橡膠（TPR）等塑料。這類塑料通常具有其它高分子材料所不具有的優(yōu)點，如PE等聚烯烴類塑料成本低廉、性能優(yōu)良，易于加工成各種型材，所以被廣泛地應用于日常生活中，但是，由于難粘塑料表面呈化學惰性，若不經(jīng)特殊的表面處理很難用通用膠粘劑進行粘接。

一、難粘的原因：

1.表面能低和潤濕能力差

2.結晶度高 難粘塑料分子鏈結構規(guī)整，結晶度較高，化學穩(wěn)定性好，它們的溶脹和溶解都比非結晶高分子困難，當與溶劑型膠粘劑粘接時，很難發(fā)生高聚物分子鏈的擴散和相互纏結，不能形成很強的黏附力。

3.分子鏈呈非極性

由于難粘塑料屬于非極性高分子，膠粘劑吸附在這些難粘塑料表面只能形成較弱的色散力，而缺少取向力和誘導力，因而黏附性能較差。

4.存在較弱的邊界層

難粘塑料難粘除了結構上的原因外；還在于材料表面存在弱的邊界層。這種弱的邊界層來自聚合物本身的低分子成分，聚合加工過程中所加入的各種助劑，以及加工和儲運過程中所帶人的雜質等。這類小分子物質極容易析出、匯集于塑料表面，形成強度很低的薄弱界面層，這種弱邊界層的存在大大降低了塑料的粘接強度。

二、難粘塑料表面處理的途徑

目前，提高難粘塑料的粘接性能主要通過對材料表面進行處理和研究開發(fā)新型膠粘劑來實現(xiàn)。其中對難粘塑料表面進行處理主要有以下幾種途徑：①在難粘塑料表面的分子鏈上導人極性基團；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層。而深圳市研創(chuàng)精密設備有限公司根據(jù)難粘塑料特性，采用低溫等離子體處理發(fā)目前已被廣泛應用于塑膠行業(yè)。

三、低溫等離子體表面處理的主要形式

1.表面刻蝕

在等離子體的作用下，材料表面的一些化學鍵發(fā)生斷裂，形成小分子產(chǎn)物或被氧化成CO、CO：等，這些產(chǎn)物被抽氣過程抽走，使材料表面變得凹凸不平，粗糙度增加。

2.表面活化

在等離子體作用下，難粘塑料表面出現(xiàn)部分活性原子、自由基和不飽和鍵，這些活性基團與等離子體中的活性粒子接觸會反應生成新的活性基團。但是，帶有活性基團的材料會受到氧的作用或分子鏈段運動的影響，使表面活性基團消失，因此經(jīng)等離子體處理的材料表面活性具有一定的時效性。

3.表面接枝

在等離子體對材料表面改性中，由于等離子體中活性粒子對表面分子的作用，使表面分子鏈斷裂產(chǎn)生新的自由基、雙鍵等活性基團，隨之發(fā)生表面交聯(lián)、接枝等反應。

4.表面聚合

在使用有機氟、有機硅或有機金屬等作為等離子體活性氣體時，會在材料表面聚合產(chǎn)生一層沉積層，沉積層的存在有利于提高材料表面的粘接能力。在低溫等離子體對難粘塑料進行處理時，以上四種作用形式會同時出現(xiàn)。因此，可以根據(jù)低溫等離子體所使用的氣體，將其分為反應型低溫等離子體和非反應型低溫等離子。

四、等離子設備展示

等離子表面處理器

單噴頭系列

處理寬度：8-12mm

重量：45kg

處理速度：根據(jù)產(chǎn)線速度，*快為達60-200M/秒

等離子表面處理器

旋轉噴頭系列

處理寬度：25-45mm

重量：55kg

處理速度：根據(jù)產(chǎn)線速度，*快為達60-200M/秒

另外，本公司還擁有雙噴頭，三噴頭，旋轉雙噴頭等多款型號，歡迎來廠測試。

五、等離子表面處理應用

低溫等離子體表面改性材料目前已廣泛應用于電子、機械、紡織、航天、印刷、環(huán)保和生物醫(yī)學等領域。然而，低溫等離子體表面改性理論還不完善，材料在等離子體處理過程中的反應復雜，尤其是等離子體表面處理存在時效性差的問題。因此，低溫等離子體處理后的材料表面微觀組織結構的形成和演化機理；工藝參數(shù)的*優(yōu)化設計，新型處理設備的研制都將是今后研究的重點。相信隨著等離子體技術理論研究的深入，工藝和設備的發(fā)展和成熟，等離子體技術將有更廣泛的應用。