聚合物基材的表面处理技术.doc

通常,正确的表面处理对实现高强度及耐用的粘接起着至关重要的作用,当粘接的材质为聚合材料时尤为如此。一般,胶粘剂对基材表面的最佳润湿不仅可以确保胶粘剂与粘接面的最大接触,而且还可以避免粘接处受潮或受到其他侵蚀性更强的化学物质的侵入,从而对其起到保护作用。下面,将介绍几种常用的表面处理方法。 1、溶剂擦拭这是最简单的表面处理方式,能够去除粘接表面的蜡质、油污和其他小分子量的污染物。这项技术要求污染物可溶于溶剂,且溶剂本身不含溶解的污染物。为此,对溶剂的选择就显得非常重要。一般,常用的溶剂包括:***、丁***、***异丁基***、二甲苯、三***乙烯、乙醇和异丙醇等,在擦拭中应注意使用清洁的无尘擦布或纸巾。这种表面处理方法的缺点是:溶剂可能会对基材产生不良影响,如热塑性材料可能会被溶解,显现出应力裂纹或龟裂;可能会造成交叉污染,如样品与样品之间的污染、重复使用或浸入到溶剂中的擦布的污染等;产生的蒸汽可能会危害工人的健康;不适用于大规模的生产要求(大规模的工业生产可选用蒸汽脱脂和超声波蒸汽脱脂的方法)。 2、打磨打磨可去除表面污染物,并获得高度毛化的表面,从而增加胶粘剂的粘接接触面,以产生“咬合效应”。常用的打磨方法包括:采用钢丝刷、砂纸或锉削等的手工打磨;采用砂带、砂轮或喷丸/喷砂等的自动打磨;相对较快、对操作者依赖性低且重复性和成本效益均较好的机械打磨。 3、火焰处理火焰处理是利用气体或气体/氧气火焰,对表面进行部分氧化,以产生极性基,从而提高聚合物的表面能。此技术所处理的基材厚度较采用电晕预处理的基材厚度大,尤其适用于不均匀的型材。其优点是:气体与氧气的比例、流量、暴露时间和火焰与基材的距离易于调节,已被证实是适用于聚乙烯和聚丙烯的较有效的方法。 4、等离子体处理等离子体有时被称为“物质的第四态”,是通过向气体施加大量的能量而产生的。等离子体含有自由离子和电子,会影响其所接触到的任何材料的表面,从而产生清洁作用。对于有机表面,等离子体会产生极性基团或活性自由基,从而激活粘接表面并对粘接产生辅助效果。一般,低压等离子体技术通过对低压腔中的两个电极之间施加高频和高电压,对气体产生激发作用。这一工艺过程可选用氩、氨、氮或氧等各种不同的等离子体,可以广泛地适用于各种材质。当采用空气作为等离子源时,空气中的氧气发挥的作用最大:它与碳水化合物类的污染物发生反应,断开大分子链的分子。随后,所产生的小分子在此过程中被去除。总之,这一过程可使表面获得高能量,在很多情况下大于70dynes,因而对塑料(聚丙烯、聚乙烯、聚酰***、聚酯、ABS和聚碳酸酯等)极为有效。进行等离子体处理时,可采用手持式或自动装置。通常,预处理完成后就可以立即涂胶。(),每分钟的最大处理量为