塑料粘劑包括聚乙烯(PE)推姻、聚丙烯(PP)等聚烯烴和聚四氟乙烯拧廊、氟塑料46等含氟類高分子材料。這些材料很難用膠粘劑很好地粘接啄清,只有通過特殊的表面處理才能達到較好的粘接效果六水。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,如聚乙烯等聚烯烴類塑料辣卒,它們的成本低廉掷贾,性能優(yōu)良,易于加工成各種型材荣茫,所以被廣泛地應用于日常生活中想帅;而聚四氟乙烯俗稱塑料王,是綜合性能非常優(yōu)良的塑料啡莉,有極好的耐熱港准、耐寒和耐化學腐蝕性,被廣泛應用于電子行業(yè)及一些尖端領(lǐng)域咧欣。 正因為這些難粘塑料有如此廣泛的應用浅缸,使得它們的表面處理技術(shù)顯得尤為重要轨帜,多年來,研究人員從表面改性出發(fā)庵坛,進行了多方面的研究梯匈,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:在高溫下恼睹,使難粘塑料表面的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生變化厉亥,嵌入一些表面性能高、易粘合的物質(zhì)笤卡,如二氧化硅、鋁粉等修暑,這樣冷卻后就會在塑料表面形成一層嵌有可粘物質(zhì)的改性層询时,由于易粘物質(zhì)的分子進入塑料表層的分子中,破壞它相當于分子間破壞奥唯,所以粘接強度很高捷夜,此法的優(yōu)點是:耐候性、耐濕熱性比其它方法顯著商贾,適于長期戶外使用非震。不足之處是在高溫條件下,一些塑料會放出有毒物質(zhì)满哪,而且塑料不易保持形狀婿斥。
2. 化學法
化學法處理難粘塑料,主要是通過處理液與高分子材料發(fā)生強氧化或腐蝕作用哨鸭,使塑料表面的分子被氧化或扯去部分分子民宿,這樣一來在材料表面就導入了羰基、羧基像鸡、磺酸基等極性基團活鹰,增加了表面與膠的粘附性,同時由于扯掉了一些分子只估,使得表面粗糙度增加志群。綜合起來,改善了它們的非極性及浸潤性蛔钙,增加了粘附性锌云。這是目前研究的方法中效果較好、比較經(jīng)典的方法吁脱,但也存在一些明顯的缺點宾抓。比如處理過的被粘物表面變暗或變黑,在高溫環(huán)境下表面電阻降低忱确、長期暴露在光照下膠接性能大大下降屏商,使得此法的應用受到很大限制聂挚。常用的處理聚烯烴的處理液有:鉻鹽硫酸法、過硫酸法犹蝇。常用的處理氟塑料的處理液有氯磺化法菱泻、鈉—萘腐蝕法等。
3. 低溫等離子體法
低溫等離子體是低氣壓或常壓放電(輝光昵斤、電暈肉扁、高頻、微波)產(chǎn)生的電離氣體困邪,在電場作用下勃谎,氣體中的自由電子從電場獲得能量成為高能量電子,這些高能量電子與氣體中的分子业馒、原子碰撞慷境,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、離子和具有不同能量的輻射線蛾趣,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冗懦,因此能與導入系統(tǒng)的氣體或固體表面發(fā)生化學或物理的相互作用。如果采用反應型的氧等離子體仇祭,可能與高分子表面發(fā)生化學反應而引入大量的氧基團披蕉,使其表面分子鏈上產(chǎn)生極性,表面張力明顯提高乌奇,即使是采用非反應型的Ar等離子體没讲,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,這種表面處理法的優(yōu)點是處理時間短礁苗、速度快食零、操作簡單、控制容易寂屏,目前已被廣泛地應用于聚烯烴塑料的粘接表面預處理贰谣。但此法所用設備價格較高,且處理后的效果不穩(wěn)定迁霎,需要當即粘接吱抚。
3. 氣體熱氧化法
難粘塑料表面經(jīng)空氣、氧氣考廉、臭氧之類的氣體氧化下狱林,其表面粘接性能得到改善,尤其是臭氧法涛帐,基本不受材料中抗氧劑的不良影響衙到,還可以在空氣中添加某種促進劑,如添加某些含N絡合物梯匠,二元羧酸以及有機過氧化物等贱避。氣體氧化法工藝簡單啡洁,處理效果顯著,沒有公害疙汁,特別適用于聚烯烴的表面處理蕊肖。但此法要求有與材料尺寸相當?shù)墓娘L烘箱或類似的加熱設備,這樣就使它的應用受到一定程度的限制语哺。 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逐豆、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等中忽仗,用Co—60輻射范颠,使單體在難粘塑料膜的表面發(fā)生化學接枝聚合,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棒假,接枝后表面變粗糙溯职,粘接表面積增大,粘接強度提高淆衷。這種方法的優(yōu)點是操作簡單、處理時間短渤弛、速度快祝拯,但改性后的表面耐久性差,且Co—60輻射源對人傷害較大她肯。
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佳头。以日本都市大學Murhara教授領(lǐng)導的研究小組最有代表性。它的基本原理是用激光器照射某物質(zhì)晴氨,使它與難粘高分子材料的表層發(fā)生反應康嘉,其一,可使該物質(zhì)與膜表面發(fā)生基團反應籽前,引進易粘合的物質(zhì)亭珍;其二,可使膜表層形成自由基枝哄,引發(fā)單體與其形成接枝共聚物稿服,這樣就可達到改善粘接強度的目的。這種方法的優(yōu)點是簡便德籍、安全舀闻,還可以根據(jù)實際需要對難粘塑料的表面進行有選擇的改性:如選擇[B(CH3)3]3做反應物質(zhì),則改性后的表面是親油性的消耸,而選擇NH3手霎、B2H6、N2H4或H2O2等做反應物質(zhì)租既,則改性后的表面是親水性的杖进,選擇芳香族化合物袁垄,則改性后的表面是油溶性的。
綜上所述符貌,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脯砚,降低接觸角,提高表面能及制品表面的粗糙度钾排,消除制品表面的弱界面層魁胁,以提高難粘材料的粘附性能和粘接強度,使難粘材料不再難粘该肴。對于這些表面處理技術(shù)情竹,我們應該全面掌握,靈活運用匀哄,達到最佳處理效果秦效。