塑料等离子表面处理提高粘接、印刷、涂漆等性能

文章出处：本站 | 网站编辑：深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-16

塑料作为包装材料出现在20世纪60年代，到70年代又有大幅度增长，应用范围不断扩大，其在包装材料总额中的比例也在逐年增长，不少国家已达到仅次于纸类包装材料的水平。由于塑料是非吸收性材料，油墨不能顺利转移到塑料上，所以，油墨在承印物上的附着性问题尤为突出。为了得到理想的文字和图案，提高油墨对印刷塑料表面的粘附能力，对塑料材料的表面常常必须进行印前处理。

1塑料表面处理的必要性分析

1.1与分子结构的非极性特征有关

塑料薄膜印刷的基材中﹐聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)分子结构基本上不带有极性﹐属非极性高分子结构。如PE的分子式为-CH–CH-)n,其惰性强,不容易接受油墨。

1.2与表面张力大小有关

高分子聚合物的表面能越低﹐其表面张力越小,越不易被液体所浸润。塑料包装材料的表面能较低,不易被液体所浸润。因此,要达到油墨与承印材料的表面有良好的接触,印刷物的表面必须得到充分的浸润﹐使承印材料的表面张力等于或大于油墨的表面张力。

1.3与化学稳定性有关

PE和PP能耐大多数酸、碱的腐蚀,在常温下不溶于一般溶剂,这样也使薄膜表面对油墨﹑涂料等的吸附能力很差。塑料包装材料在进行处理时，根据不同的塑料品种、不同形状承印物的要求可采用不同的处理方法。一般可归纳为以下几种方法：机械法———喷砂、打磨、高压水冲；物理法———火焰、电晕、电弧、等离子、辐射、加涂层等；化学法——氧化、置换、接枝、交联（酸洗、溶剂侵蚀）等。

2.塑料等离子表面处理方法

等离子可分为热等离子、混合等离子和冷等离子3类。冷等离子法是一种处理高聚物的显著有效的方法，可使塑料表面具有高质量的印刷、涂漆、粘合力等性能。目前﹐冷等离子技术主要用途表现为灰化、化学气相沉积和表面处理。等离子体是由带电粒子(正离子、负离子、电子)光子、中性粒子(原子、分子、自由基和活性基团)组成的宏观呈电中性的电离态气体。与物质通常的3种状态(固、液、气)相比,等离子体无论在组成还是在性质上,均有本质的差别。因此,等离子体也被称为物质的第四态。等离子体包含大量活性粒子,如高能电子、离子、自由基、激发态的气体原子和分子以及光子等,其能量可通过辐射、中性粒子流和离子流的碰撞等作用于塑料表面，这些粒子与塑料表面发生诸如刻蚀和清洁﹑氧化、接枝、活化、聚合等相互作用,以此改善塑料的表面特性,如表面粗糙化、表面清洁、表面化学基团引入和表面亲水性调变等。

塑料的表面处理利用了等离体对材料的4个主要化学作用:消蚀(微蚀刻)、表面净化、交联和表面活化。对任一给定工艺条件,这4种作用相互竞争。要想使某种作用加强,可通过改变工艺条件、工艺用气的种类或达到处理时间来实现。通过正确的运用上述有关机理以得到满意的粘合力、印刷、铸封、润湿﹑等离性能和净化效果。等离子体的优点在于它只对表面发生作用,大多数等离子体诱导的反应是在表层不超过1um的深度内，所以，可只在表面上引入所希望的界面性质，而不影响内层的性质和外观。

商品经济社会对产品包装的印刷更趋高档化、多元化，从而对塑料印刷技术的要求越来越高，而塑料印刷前表面处理的作用也越来越关键。等离子表面处理作为一种新型的表面处理方法，应用在塑料表面处理，具有环保无污染等优点。等离子体对材料的改性仅限于表面，对材料基质不会产生破坏作用，因此在塑料、薄膜、纤维等材料的表面改性中具有重要的应用价值。