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塑料表面處理技術(shù)知識(shí)介紹

隨著塑料加工與改性技術(shù)不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)展。不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)λ芰媳砻嫜b飾、材料保護(hù)、改善粘接等性能要求日益增多，但各種塑料材料結(jié)構(gòu)與組分不同，相應(yīng)的表面性能也有明顯差異。適應(yīng)不同應(yīng)用的各種表面處理技術(shù)與產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生。適應(yīng)塑料表面處理的不同需要，已有多種處理技術(shù)開發(fā)出來。常用的技術(shù)有：溶劑  清洗（脫脂）、電暈處理、短波紫外光輻射處理、砂紙?zhí)幚怼�噴沙處理、等離子蝕刻、化學(xué)蝕刻、加熱處理等。針對(duì)不同材料，常常需要選擇不同的處理方法。表面處理方法的選用由于大部分塑料的表面能低，許多處理方法，如裝飾、印刷、噴涂等都不能直接適用，而需要首先進(jìn)行表面處理。塑料與各種不同材料的粘接性是表面處理需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。一般來說，塑料粘接性能與材料結(jié)構(gòu)及組分有關(guān)。結(jié)構(gòu)影響：pp和pe等聚烯烴材料，表面能很低，通常只有30-34達(dá)因。要實(shí)現(xiàn)良好的粘接，一般要求表面能不低于40達(dá)因。粘接試驗(yàn)表明，pe在等離子處理后粘接強(qiáng)度可提高10倍；經(jīng)過鉻酸  處理后，粘接性能約可提高5倍。經(jīng)過同樣處理，pp在離子化處理后粘接強(qiáng)度約會(huì)提高200倍，而在鉻酸  處理后則會(huì)提高600倍。為什么鉻酸  對(duì)pp的處理效果如此顯著，而對(duì)pe則不然？這是因?yàn)閜p鏈段上每個(gè)碳原子都有一個(gè)甲  基(-ch3)。甲  基在經(jīng)過氧離子化或鉻酸  處理后極易被羧基氧化。而且，即使只有很少的甲  基被氧化，pp的粘接性能與極性也會(huì)因?yàn)轸然�的存在而顯著改善。而pe則沒有這一基團(tuán)。可以看出，聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)是進(jìn)行表面處理時(shí)必須考慮的一個(gè)重要因素  。組分影響：對(duì)各種配混料或共聚物而言，材料組分同樣會(huì)影響表面處理方法的選用。例如氟聚合物及其共聚物的表面能比聚烯烴還低，典型范圍為18-26達(dá)因。對(duì)于高氟含量樹脂如ptfe，經(jīng)過環(huán)烷酸  鈉蝕刻后粘接性能提高10倍，而經(jīng)過氧或氬等離子處理后只會(huì)提高3倍。pe的趨勢(shì)則與之恰恰相反。

然而，氟樹脂與pe的共聚物經(jīng)等離子處理或環(huán)烷酸  鈉處理后粘接性能增加都為10倍�？梢钥闯�，等離子處理更多與pe發(fā)生作用，而環(huán)烷酸  鈉處理則更主要與氟樹脂發(fā)生作用。由此可以看出，通過不同材料的共聚可以改善材料的處理性能。對(duì)于不同組分的共聚物，也需要根據(jù)材料的特點(diǎn)選擇相應(yīng)的處理方法。選用技巧：不同的處理方法對(duì)不同聚合物結(jié)構(gòu)與組分各有影響，因此對(duì)表面處理方法的選擇也應(yīng)基于材料的結(jié)構(gòu)與組分進(jìn)行。對(duì)于低表面能塑料（<35達(dá)因）， 主要靠經(jīng)驗(yàn)選齲而高表面能塑料，由于本身具有良好的粘接性，因而幾乎每一種處理方法都是適用的，可重點(diǎn)根據(jù)使用的便利性選齲，一般來說，塑料的表面能越低，需要的處理越多。但是，有些聚合物具有較低的表面能，也可以直接用溶劑  粘接，如abs、pc、ps、ac和pvc等。事實(shí)上， ac之所以可以粘接是因?yàn)樵S多丙烯酸  粘合劑  自身即具有溶劑  作用。而對(duì)于那些抗溶劑  材料，如pom、ppo、pps以及其他含有苯  環(huán)的聚合物，通常需要表面氧化處理或打毛。對(duì)于粘接更困難的材料如聚胺  和聚亞胺  通常需要表面蝕刻處理才能粘接。對(duì)于具有極性的塑料，如聚酯、環(huán)氧、聚氨酯、聚胺  等，表面處理的方法也有不同要求。一般來說，極性越小，需要的處理也越少。在這些材料中，聚酯和環(huán)氧極性最強(qiáng)，需在表面打毛后粘接。剛性聚氨酯極性不高，通常用聚氨酯膠粘劑  即可粘接，但需要用環(huán)氧進(jìn)行表面處理。聚胺  是其中極性最小的一種，不需處理即可粘接。