塑料粘劑包括聚乙烯(PE)慢杜、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯讼崔、氟塑料46等含氟類高分子材料凌宫。這些材料很難用膠粘劑很好地粘接,只有通過特殊的表面處理才能達(dá)到較好的粘接效果死辫。然而這些難粘塑料常常具有其他高分子材料所不具有的優(yōu)點(diǎn)麻坯,如聚乙烯等聚烯烴類塑料,它們的成本低廉檬舀,性能優(yōu)良毙帚,易于加工成各種型材,所以被廣泛地應(yīng)用于日常生活中腹痹;而聚四氟乙烯俗稱塑料王熔布,是綜合性能非常優(yōu)良的塑料,有極好的耐熱下伙、耐寒和耐化學(xué)腐蝕性默徘,被廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)及一些尖端領(lǐng)域。 正因?yàn)檫@些難粘塑料有如此廣泛的應(yīng)用吗浩,使得它們的表面處理技術(shù)顯得尤為重要建芙,多年來,研究人員從表面改性出發(fā)懂扼,進(jìn)行了多方面的研究禁荸,積累了很多的方法。
粘塑料表面處理方法
1. 熔融法
此法的基本原理是:在高溫下微王,使難粘塑料表面的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生變化屡限,嵌入一些表面性能高、易粘合的物質(zhì)炕倘,如二氧化硅钧大、鋁粉等,這樣冷卻后就會在塑料表面形成一層嵌有可粘物質(zhì)的改性層罩旋,由于易粘物質(zhì)的分子進(jìn)入塑料表層的分子中啊央,破壞它相當(dāng)于分子間破壞,所以粘接強(qiáng)度很高涨醋,此法的優(yōu)點(diǎn)是:耐候性瓜饥、耐濕熱性比其它方法顯著,適于長期戶外使用浴骂。不足之處是在高溫條件下快混,一些塑料會放出有毒物質(zhì),而且塑料不易保持形狀能航。
2. 化學(xué)法
化學(xué)法處理難粘塑料穿互,主要是通過處理液與高分子材料發(fā)生強(qiáng)氧化或腐蝕作用,使塑料表面的分子被氧化或扯去部分分子挚蟹,這樣一來在材料表面就導(dǎo)入了羰基峡徽、羧基蓬甩、磺酸基等極性基團(tuán),增加了表面與膠的粘附性绣首,同時(shí)由于扯掉了一些分子珠慧,使得表面粗糙度增加。綜合起來施旱,改善了它們的非極性及浸潤性唬辛,增加了粘附性。這是目前研究的方法中效果較好鸭嗡、比較經(jīng)典的方法俘伤,但也存在一些明顯的缺點(diǎn)。比如處理過的被粘物表面變暗或變黑份氧,在高溫環(huán)境下表面電阻降低唯袄、長期暴露在光照下膠接性能大大下降,使得此法的應(yīng)用受到很大限制蜗帜。常用的處理聚烯烴的處理液有:鉻鹽硫酸法恋拷、過硫酸法。常用的處理氟塑料的處理液有氯磺化法厅缺、鈉—萘腐蝕法等蔬顾。
3. 低溫等離子體法
低溫等離子體是低氣壓或常壓放電(輝光、電暈湘捎、高頻诀豁、微波)產(chǎn)生的電離氣體,在電場作用下窥妇,氣體中的自由電子從電場獲得能量成為高能量電子舷胜,這些高能量電子與氣體中的分子、原子碰撞活翩,如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能就會產(chǎn)生激發(fā)分子或激發(fā)原子自由基烹骨、離子和具有不同能量的輻射線,低溫等離子體中的活性粒子具有的能量一般都接近或超過碳—碳或其它碳鍵的鍵能矩袖,因此能與導(dǎo)入系統(tǒng)的氣體或固體表面發(fā)生化學(xué)或物理的相互作用陵阁。如果采用反應(yīng)型的氧等離子體,可能與高分子表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引入大量的氧基團(tuán)拖牢,使其表面分子鏈上產(chǎn)生極性锹鹉,表面張力明顯提高,即使是采用非反應(yīng)型的Ar等離子體浦忠,也能通過表面的交聯(lián)和蝕刻作用引起的表面物理變化而明顯地改善聚合物表面的接觸角和表面能瑟扁,這種表面處理法的優(yōu)點(diǎn)是處理時(shí)間短、速度快、操作簡單匹氯、控制容易,目前已被廣泛地應(yīng)用于聚烯烴塑料的粘接表面預(yù)處理库绩。但此法所用設(shè)備價(jià)格較高重抑,且處理后的效果不穩(wěn)定,需要當(dāng)即粘接峡蓖。
3. 氣體熱氧化法
難粘塑料表面經(jīng)空氣亿永、氧氣、臭氧之類的氣體氧化下换怖,其表面粘接性能得到改善甩恼,尤其是臭氧法,基本不受材料中抗氧劑的不良影響沉颂,還可以在空氣中添加某種促進(jìn)劑条摸,如添加某些含N絡(luò)合物,二元羧酸以及有機(jī)過氧化物等铸屉。氣體氧化法工藝簡單钉蒲,處理效果顯著,沒有公害彻坛,特別適用于聚烯烴的表面處理顷啼。但此法要求有與材料尺寸相當(dāng)?shù)墓娘L(fēng)烘箱或類似的加熱設(shè)備,這樣就使它的應(yīng)用受到一定程度的限制昌屉。 2.5 輻射法 將難粘塑料膜置于一些可聚合的單體如苯乙烯钙蒙、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等中间驮,用Co—60輻射躬厌,使單體在難粘塑料膜的表面發(fā)生化學(xué)接枝聚合,從而使難粘高分子材料表面形成一層易于粘接的接枝聚合物团春,接枝后表面變粗糙袄扛,粘接表面積增大,粘接強(qiáng)度提高兔卤。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單桂付、處理時(shí)間短、速度快云盲,但改性后的表面耐久性差巍嘶,且Co—60輻射源對人傷害較大。
5. 用ArF做激元的激光器處理法
這是目前國外采用的新方法球逢。以日本都市大學(xué)Murhara教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最有代表性原承。它的基本原理是用激光器照射某物質(zhì),使它與難粘高分子材料的表層發(fā)生反應(yīng),其一废奖,可使該物質(zhì)與膜表面發(fā)生基團(tuán)反應(yīng)鞍后,引進(jìn)易粘合的物質(zhì);其二内地,可使膜表層形成自由基伴澄,引發(fā)單體與其形成接枝共聚物,這樣就可達(dá)到改善粘接強(qiáng)度的目的阱缓。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡便非凌、安全,還可以根據(jù)實(shí)際需要對難粘塑料的表面進(jìn)行有選擇的改性:如選擇[B(CH3)3]3做反應(yīng)物質(zhì)荆针,則改性后的表面是親油性的敞嗡,而選擇NH3、B2H6航背、N2H4或H2O2等做反應(yīng)物質(zhì)喉悴,則改性后的表面是親水性的,選擇芳香族化合物沃粗,則改性后的表面是油溶性的粥惧。
綜上所述,各種處理方法都是針對難粘塑料難粘的原因來改善難粘塑料的表面極性最盅,降低接觸角突雪,提高表面能及制品表面的粗糙度,消除制品表面的弱界面層涡贱,以提高難粘材料的粘附性能和粘接強(qiáng)度掠北,使難粘材料不再難粘。對于這些表面處理技術(shù)翎女,我們應(yīng)該全面掌握攘宝,靈活運(yùn)用,達(dá)到最佳處理效果酸飞。
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