鍍鋁基膜的等離子體表面處理技術

一、什么是等離子體表面處理技術

? 等離子體是由中性粒子,離子和電子混合物組成的氣體。等離子體通常稱之為物質的第四態。外表上,等離子體是準中性的,亦即它包含相同數目的正電荷和負電荷。等離子體是氣體的一種電離形式,可以采用AC或DC功率輸入并電離氣體介質得到。它區別于固態、液態和氣態,其特征是物質處于電離狀態。在這種狀態下,大多數原子中的電子都脫離了原子核的束縛,成為帶負電荷的自由電子和帶正電荷的離子。

低溫等離子體中含有大量的高能電子、離子、激發態粒子和具有很強化學活性的自由基。這些活性粒子和所接觸的物質會發生物理及化學反應,改變物質表面的化學及物理性質。因此近年來低溫等離子體已經被廣泛用來進行表面改性以改變其粘結力、吸水性、著色性等性能。與傳統的方法相比,利用等離子體處理具有顯著的優點:成本低、無廢棄物、無污染,有時還可以得到傳統的物理化學方法難以得到的處理效果。

等離子體表面處理技術作為一種新型的表面處理技術有其獨特的優勢。等離子體技術采用氣相反應,全程無液體,反應迅速。具有高效率、低能耗、環保等優點。等離子體技術廣泛應用于各種極不相同的用途,從微電子工業中用于制造集成電路到處理各種聚合物薄膜和廣泛用于毀滅有毒的廢棄物。

二、等離子體處理技術在鍍鋁基材薄膜上的應用

1. 鍍鋁基材薄膜預處理

(1)鍍鋁基材薄膜預處理的目的:增加鍍鋁層的附著力,增加鍍鋁層的阻隔效果(例如阻隔氣體,光線),改進鍍鋁層的均勻性。

在等離子體預處理過程中,基材薄膜表面被清潔(例如沾附的水)和活化,亦即基材薄膜表面被化學改性,使鋁金屬原子附著得更加牢固。

移動膜卷聚合物薄膜的等離子體處理,從表面清除污物并可以很容易打開高分子材料表面的化學鍵,使之成為自由基,并與等離子體中的自由基、原子和離子等發生反應生成新的功能團,例如羥(氫氧)基(-OH),氰基(-CN),羰基(-C=O),羧基(-COOH)或氨基(-NH3)等。而這些化學基團正是成為提高粘結力的關鍵。這些功能團導致更好的潤濕性,改進了聚合物表面和沉積在這些表面的其他材料之間的結合力,其中羰基對鋁層的附著力起關鍵作用(詳見下圖)。

鍍鋁基膜的等離子體表面處理技術

可以肯定地說,等離子體表面處理技術是改進各種塑料薄膜表面性能和功能最好的方法,通過等離子體處理以后薄膜表面能顯著地增加,因而改進了這些薄膜的潤濕性和附著力。特別是對于PTFE薄膜可以得到采用其他處理方法無法取得的處理效果。另外值得一提的是,等離子體表面處理技術是一種安全并環保的方法。