等離子體處理聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）能有效提高其粘接性能
文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-10-19
聚丙烯（PP）和聚乙烯（PE）塑料性能優良，成本低，故其薄膜、片材被廣泛應用于各行各業中。很多情況下，PP和PE等塑料制品還需經過粘接等二次加工。塑料復合層板的出現對于轎車、航空航天器、電子裝備輕量化以及吸震減振等功能要求具有重要的意義。如何獲得表面極性高、粘接性能好的PP和PE塑料，以保證不同材料間具有足夠的粘接強度，這是一個重要的技術要求。但是非極性塑料PP和PE，表面能比較低，粘接時會遇到困難。
低溫等離子體技術具有操作簡便、清潔、高效等優點，能滿足環境保護的要求，處理時間短，效率高。并且等離子體表面處理僅限于距離表面幾nm到數百nm范圍內，界面物性可以得到顯著改善，但材料本體不受影響。這些優點使低溫等離子體技術成為改善塑料粘接效果的一個有效方法。如果采用反應型的等離子體,等離子體可能與PP和PE表面發生化學反應，引入大量的含氧基團，改變其表面活性。采用非反應型等離子體，可以通過表面交聯和刻蝕作用，改善材料的表面能和表面的接觸角。等離子體處理可以使聚乙烯和聚丙烯等塑料產品表面改性。
PP塑料和PE塑料經過等離子體處理后，使用濕固化單組分聚氨酯進行混合粘接，經測試發現剪切強度顯著增加。等離子體高能粒子撞擊材料表面時，電子能量在5-10ev之間，等離子體高能粒子將自身的能量傳遞給表層分子，使聚合物中的分子鍵斷裂，繼而發生刻蝕、交聯、化學反應等一系列的變化，從而改變塑料片材的表面化學組成和性質。
通過掃描電鏡（SEM）能夠清晰地看到等離子體處理前后的材料形貌的變化情況。表面形貌變化，主要為刻蝕作用的效果。未處理樣品的表面比較平滑，而樣品經等離子體放電處理后表面變得疏松，出現了大量泡狀物質。塑料表面粗糙程度提高，從而使接觸角減小，塑料表面的毛細效應提高。另外，一般經O2，N2，Ar，H2，CO，NH3等離子體處理后的聚合物與空氣接觸時，聚合物表面的活性自由基會在它的表面引入-COOH,-C=O,-NH3和-OH等含氧或含氮的極性基團。它們有較強的反應活性，可以通過這些基團與其他化合物反應，引入需要的官能團使聚合物表面實現功能化。經過等離子體處理后的PP（PE）的表面性能得到了改善，從而提高了PP和PE混合粘合體的剪切強度。
聚丙烯和聚乙烯是非極性物質，粘接時其剪切強度比較小。為了克服這一困難，可以使用等離子體處理PP和PE塑料表面，塑料表面粗糙度增大、刻蝕程度增加，而且為塑料表面引入了大量極性基團。塑料表面活化，從而使塑料表面浸潤性大大提高，PP和PE塑料的混合粘合體的剪切強度大幅提高。
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