难粘塑料等离子体表面处理提高粘接性能

文章出处：本站 | 网站编辑：深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-04-27

难粘高分子材料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃类及聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙烯(FEP)类含氟高分子材料等，由于性能优良，广泛应用于国民经济的各个领域。然而PE、PP、PTFE属非极性材料，其表面能低、表面亲水性差使得这类材料在许多领域的应用受到了限制，因此对它们进行表面改性显得尤为重要。常用的表面改性方法主要有物理机械处理法、化学氧化法、火焰法、电晕法、硫化法、表面涂覆处理、等离子体处理等"。其中，等离子体处理方法具有加工速度快、处理效果好、对材料本身损伤小等优点，在表面改性中得到了广泛的应用。

塑料难粘的原因

1. 表面能低和润湿能力差2.分子链呈非极性3.存在较弱的边界层4.结晶度高

等离子体技术在难粘高分子材料表面改性中的应用

聚乙烯膜的等离子体处理

采用Ar和O2等离子体处理PE薄膜。处理后的PE薄膜表面产生了自由基和含氧基团，表面粗糙度提高，润湿性和粘接性明显提高。

聚四氟乙烯的等离子体处理

利用等离子处理PTFE进行表面改性。结果表明，等离子体处理的样品表面接触角下降更多，亲水性改善更显著。SEM结果表明，等离子体处理后的样品表面受到刻蚀，表面粗糙度增加，且交流脉冲等离子体处理的样品表面变得更加粗糙，表面凹痕更明显。

等离子体表面处理技术原理

等离子体是由带电的正粒子和负粒子组成的集合体，其能量可通过辐射、中性粒子流和离子流的碰撞等作用于材料表面，从而产生自由基或与材料表面发生化学反应，以此改善材料的表面特性。等离子体按照电离程度可分为完全电离和部分电离等离子体，按照气压可分为高压和低压等离子体;按照温度又可分为高温和低温等离子体;根据放电机理、气体压强范围、电源性质以及电极几何形状，又可将产生等离子体的气体放电分为:辉光放电、电晕放电、介质阻挡放电、射频放电、微波放电和直流二极放电。等离子体技术改性作用仅限于材料表面，对材料基质不会产生损伤，尤其在薄膜、纤维材料的表面改性中具有重要的应用价值。

等离子体技术处理难粘材料主要是通过在材料表面进行物理或化学蚀刻、在表面聚合或接枝引入极性基团增加材料表面粗糙度、提高表面极性，从而获得较好的润湿性和粘接性。等离子体技术不仅可用来改善难粘材料的表面性能，还广泛应用于纤维及纺织品加工、医用材料杀菌、制作保护膜、电子显微镜试样等领域。等离子体技术在材料表面改性中依然存在一些不足，最主要的是经等离子体作用后在材料表面引入的极性基团数量较少，且体积较小，易于发生重排，旋转或埋藏于材料表面之下，使表面获得的化学刻蚀失去作用。