塑料表面处理技术知识介绍
随着塑料加工与改性技术不断提高，应用领域迅速扩展。不同应用领域对塑料表面装饰、材料保护、改善粘接等性能要求日益增多，但各种塑料材料结构与组分不同，相应的表面性能也有明显差异。适应不同应用的各种表面处理技术与产品应运而生。适应塑料表面处理的不同需要，已有多种处理技术开发出来。常用的技术有：溶剂 清洗（脱脂）、电晕处理、短波紫外光辐射处理、砂纸处理、喷沙处理、等离子蚀刻、化学蚀刻、加热处理等。针对不同材料，常常需要选择不同的处理方法。表面处理方法的选用由于大部分塑料的表面能低，许多处理方法，如装饰、印刷、喷涂等都不能直接适用，而需要首先进行表面处理。塑料与各种不同材料的粘接性是表面处理需要解决的一个关键问题。一般来说，塑料粘接性能与材料结构及组分有关。结构影响：pp和pe等聚烯烃材料，表面能很低，通常只有30-34达因。要实现良好的粘接，一般要求表面能不低于40达因。粘接试验表明，pe在等离子处理后粘接强度可提高10倍；经过铬酸 处理后，粘接性能约可提高5倍。经过同样处理，pp在离子化处理后粘接强度约会提高200倍，而在铬酸 处理后则会提高600倍。为什么铬酸 对pp的处理效果如此显着，而对pe则不然？这是因为pp链段上每个碳原子都有一个甲 基(-ch3)。甲 基在经过氧离子化或铬酸 处理后极易被羧基氧化。而且，即使只有很少的甲 基被氧化，pp的粘接性能与极性也会因为羧基的存在而显着改善。而pe则没有这一基团。可以看出，聚合物的化学结构是进行表面处理时必须考虑的一个重要因素 。组分影响：对各种配混料或共聚物而言，材料组分同样会影响表面处理方法的选用。例如氟聚合物及其共聚物的表面能比聚烯烃还低，典型范围为18-26达因。对于高氟含量树脂如ptfe，经过环烷酸 钠蚀刻后粘接性能提高10倍，而经过氧或氩等离子处理后只会提高3倍。pe的趋势则与之恰恰相反。
然而，氟树脂与pe的共聚物经等离子处理或环烷酸 钠处理后粘接性能增加都为10倍。可以看出，等离子处理更多与pe发生作用，而环烷酸 钠处理则更主要与氟树脂发生作用。由此可以看出，通过不同材料的共聚可以改善材料的处理性能。对于不同组分的共聚物，也需要根据材料的特点选择相应的处理方法。选用技巧：不同的处理方法对不同聚合物结构与组分各有影响，因此对表面处理方法的选择也应基于材料的结构与组分进行。对于低表面能塑料（<35达因）， 主要靠经验选龋而高表面能塑料，由于本身具有良好的粘接性，因而几乎每一种处理方法都是适用的，可重点根据使用的便利性选龋，一般来说，塑料的表面能越低，需要的处理越多。但是，有些聚合物具有较低的表面能，也可以直接用溶剂 粘接，如abs、pc、ps、ac和pvc等。事实上， ac之所以可以粘接是因为许多丙烯酸 粘合剂 自身即具有溶剂 作用。而对于那些抗溶剂 材料，如pom、ppo、pps以及其他含有苯 环的聚合物，通常需要表面氧化处理或打毛。对于粘接更困难的材料如聚胺 和聚亚胺 通常需要表面蚀刻处理才能粘接。对于具有极性的塑料，如聚酯、环氧、聚氨酯、聚胺 等，表面处理的方法也有不同要求。一般来说，极性越小，需要的处理也越少。在这些材料中，聚酯和环氧极性最强，需在表面打毛后粘接。刚性聚氨酯极性不高，通常用聚氨酯胶粘剂 即可粘接，但需要用环氧进行表面处理。聚胺 是其中极性最小的一种，不需处理即可粘接。
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