等離子活化

等離子活化

材料表面必須具有良好的濕潤性,才能夠在涂漆、粘合、印刷或者壓焊的時候與粘接材料很好的黏合。不僅僅含油和含脂的臟污會對濕潤造成妨礙,很多材料的清潔表面也無法通過各種液體,或粘合劑和涂料進行充分的濕潤。液體滴落,即使經過固化和干燥處理后,其也無法粘附于表面之上。

這是因為,基材的表面能量較低。表面能量較低的材料能夠濕潤表面能量較高的材料,但是反過來表面能量高的材料不能潤濕表面能量低的材料。所添加液體的表面能量,也稱之為表面張力,在任何情況下均必須低于基材的表面能量。大多數塑料的表面能量都很低,由于表面能量過低導致無法通過粘合劑和涂料進行濕潤,這是因為表面時非極性的,液體分子無法找到其能夠進行積聚的連接點。材料表面的表面能量增高,從而被活化。活化表面為所添加的液體建立了積聚點。

通常情況下可以通過化學底漆、液態粘合促進劑進行材料表面的活化。但這種處理方法其往往具有高腐蝕性和環境危害性。一方面必須在進行后續加工前進行充分的通風,另一方面無法長時間保持活化狀態。通過化學底漆也無法對諸如聚烯烴之類的非極性材料進行充分活化。

除此之外,也可以在電弧電暈中進行活化。這是常壓等離子處理的一種形式。但是,其僅可對平整或凸起的表面進行處理,處理時其會導入電弧之中。對于東信高科的常壓等離子清洗機而言,則是通過一個噴嘴會將電弧的等離子體吹出。借此,還可以對曲度復雜零部件的表面進行活化。

在使用空氣或氧氣等離子體中進行活化的時候,塑料聚合物的非極性氫鍵可被氧鍵替代。其可以提供自由價電子,用于和液體分子結合,從而提高表面極性。通過在低壓或常壓條件下進行等離子活化,還可以使“非粘合性”塑料具有很好的粘合性和可噴涂性,例如 POM、PE 和 PP。可極為精確的調節所需的表面能量,這樣還可以避免過度活化,過度活化會導致蝕刻。

在低壓等離子體中,除了空氣和氧氣之外還可以使用其他氣體,這些氣體必須能夠在氧氣的位置吸附氮氣 (N2)、胺類 (NHx) 或者羰基 (-COOH) 作為反應性基團。

塑料表面的活性在幾周和幾個月之后仍然有效。但是,應該盡快進行后續加工,因為隨著不斷老化,會吸附新的臟污。通過等離子處理,還可以使 PTFE 具有粘合性。然而這不是一種活化,而是一種蝕刻。

金屬、陶瓷和玻璃通常比塑料具有更高的表面能量。然而,還是具有針對這些測量的應用用途的,采用等離子活化對其而言是存在優勢的。焊料合金的表面張力較高,并且會從很多金屬表面上滾落下來。因此,對金屬進行等離子活化可以在錫焊焊接時改善濕潤性。當然,對金屬進行活化大多僅在幾分鐘內有效,并且必須立即進行錫焊焊接。

等離子活化
?