塑料表面处理方法的四大选择!你知道多少!

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4772021-11-04 收藏

随着塑料加工和改性技术的提高,应用领域迅速扩大。 不同的应用领域对塑料表面装饰、材料保护、粘接改善等性能的要求越来越高,但各种塑料材料的结构和成分不同,相应的表面性能也有明显不同。 对应各种塑料的各种表面处理技术和产品应运而生。

在选择处理方法时,需要综合考虑相应材料的化学特性、聚合物链段结构及应用领域的特殊要求。

随着塑料加工和改性技术的提高,应用领域迅速扩大。 不同的应用领域对塑料表面装饰、材料保护、粘接改善等性能的要求日益增加,但各类塑料的结构和成分不同,相应的表面性能也有明显不同。 对应各种APP的各种表面处理技术和产品应运而生。

为了满足塑料表面处理的不同需求,已经开发了许多处理技术。 常用的技术有溶剂清洗(脱脂)冠状病毒处理、短波紫外光照射处理、砂纸处理、喷砂处理、等离子蚀刻、化学蚀刻、加热处理等。 对不同的材料往往需要选择不同的处理方法。

塑料

表面处理方法的选择

由于大部分塑料的表面能很低,装饰、印刷、喷涂等处理方法不能直接应用,需要首先进行表面处理。 塑料与各种不同材料的粘结性是表面处理中需要解决的重要问题之一。 一般来说,塑料的粘合性能与材料的结构和成分有关。

结构影响

聚丙烯(PP  )和聚乙烯(PE  )等聚烯烃材料的表面能很低,通常只有30~34达因。 要实现良好的粘接,一般要求表面能在40达因以上。 通过粘接试验表明,PE经等离子体处理后粘接强度提高10倍; 通过铬酸处理,粘接性能提高约5倍。 通过同样的处理,PP离子化处理后的粘接强度约为200倍,铬酸处理后则为600倍。

为什么铬酸对PP的处理效果这么明显,对PE却不是? 这是因为PP段上的每个碳原子都有甲基(ch3 )。 甲基如果进行氧离子化和铬酸处理,容易被羧基氧化。 另外,即使少量的甲基被氧化,羧基的存在也会明显改善PP的粘接性能和极性。 PE中没有这个基团。

可见聚合物的化学结构是进行表面处理时必须考虑的重要因素之一。

成分的影响

对于各种配合物和共聚物,材料成分也影响表面处理方法的选择。 例如氟聚合物及其共聚物的表面能低于聚烯烃,典型范围为18~26达因。 对于聚四氟乙烯(PTFE  )等氟含量高的树脂,进行环烷酸钠蚀刻时粘合性能会增加10倍,而进行氧和氩等离子体处理时只有3倍。 PE的趋势正好相反。但是,氟树脂和PE的共聚物经过等离子体处理或环烷酸钠处理后,粘接性能会增加10倍。 可见等离子体处理与PE作用更多,环烷酸钠处理与氟树脂作用更主要。 由此可知,通过不同材料的共聚可以改善材料的处理性能。 对于不同成分的共聚物,也需要根据材料的特点选择合适的处理方法。

塑料

(1)热分子粘接加工技术

FTS公司开发了热分子粘接加工技术(AtmaP  ),有效地改善了材料的粘接性能,提高了产品的质量,对环境友好。

AtmaP技术的实现是通过采用Cirqual燃烧器实现的。 AtmaP加工主要是在烯烃类塑料零件的表面嫁接化学偶联剂以改善粘接性能。 Cirqual燃烧器提供的燃烧火焰是偶联剂扩散到成型品表面的唯一动力。 该燃烧器为轻质的铝结构,维护和操作迅速,特别适用于自动处理。

该产品主要适用于涂装、粘接、装饰、层压、印刷或需要用胶带粘接材料的表面处理。 据介绍,目前采用的其他类似技术都不能达到AtmaP所能达到的效果。

(2)将光固化涂料应用于汽车塑料部件

许多汽车零部件采用工程塑料和聚合物类复合材料,不仅可以通过涂料改善表面性能,有时还可以改善材料性能。 汽车灯罩和后视镜材料用塑料代替玻璃多亏了光固化涂料的处理技术。

PC具有易加工成型、重量轻、柔软性高、不易破裂等优点,但表面强度不够,不易划线、划伤,而且耐候性差,容易发黄。 使用光固化涂料改善表面性质,不仅可以节约涂装时间,而且涂层具有优良的光学耐擦性,可以满足长期耐候性的要求。 由于新技术的推进,现在电脑灯罩已经完全代替了玻璃灯罩。

汽车的后视镜也是用塑料做的,但要求有很高的反射性能。 为了达到这个目的,塑料表面必须经过3次紫外照射处理。

首先,塑料通过紫外线照射在表面发生光化学反应,为了便于光固化涂料的流平和附着而增加表面张力; 涂布光固化清漆使其固化后,塑料表面变得平坦而容易金属化; 然后,用真空蒸镀箱完成金属蒸镀。 塑料表面金属化后,为了保护金属反射层,需要进一步涂布光固化涂料。

(3)通过改性改善表面性能

由于p脆性大,特别是低温脆性、结晶度高、分子极性小,其他高分子如塑料、橡胶和无机填料的混合性和粘接力差,限制了其在一些领域的应用。通过固相接枝改性,目前正在开发埃斯曼公司生产的氯化改性PP(mcpp  )树脂等相关产品。 用固相接枝法改性等规PP,得到MPP,氯化MPP,可以得到MCPP固体粉状树脂。 改性PP(MPP  )MCPP作为特殊PP专用材料,大大扩大了PP的应用范围。 氯化改性的树脂附着力强,粘接性能提高,容易与其他树脂混合或粘接。

4 )塑料薄膜的表面处理

塑料薄膜是塑料中用量最多的品种之一,约占塑料整体用量的35%。 塑料薄膜不易印刷、不易粘接、不易复合、易起雾、易产生静电等问题突出。 在国内,塑料薄膜的表面处理多采用冠状病毒技术,但不适用于许多大宗用途。

等离子体表面处理技术至今没有根本性的突破,难以满足大宗工业产品的表面改性需要。 开发新的表面改性技术对扩大塑料薄膜的应用市场具有重要意义。

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