聚丙烯简称PP,是一种性能优良的热塑性合成树脂,为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等,这使得聚丙烯自问世以来,便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。
同时pp塑料又有表面量低亲水性差、结晶度高、边界层弱等特点,使PP(聚丙烯)材料表面具有极强的化学惰性,若不是经过特殊处理,很难进行例如粘接、喷涂、印刷等物理工艺。
而低温等离子可以通过改变PP表面的活性,使其能够更好的进行粘接、喷涂和印刷等制作工艺。
等离子表面处理原理
处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中,电子具有较高的能量,可以断裂材料表面分子的化学键,提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体),而中性粒子的温度接近室温,这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。通过低温等离子体表面处理,材料表面发生多种的物理、化学变化,或产生刻蚀而粗糙,或形成致密的交联层,或引入含氧极性基团,使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。
在适宜的工艺条件下处理材料表面,使材料的表面形态发生了显著变化,引入了多种含氧基团,使表面由非极性、难粘性转为有一定极性、易粘性和亲水性,有利于粘结、涂覆和印刷。在电极两端施加交流高频高压,使两电极间的空气产生气体辉光放电而形成等离子区。电子在运动中不断与气体分子发生碰撞,产生了大量新的电子,当这些电子到达阳极时,就会在介质表面集聚下来而实现对表面进行改性
本次案例处理使用的是常压低温等离子表面处理设备,另外再加上流水线联机使用,整个处理过程操作简单、方便快捷。除此之外,它还具有以下优势:
1.功能强,改性作用仅发生在材料表面(约几到几十个纳米),在不改变基体固有性能的同时,赋予其一种或多种新的功能;
2.适用广,不分处理对象的基材类型,如金属、塑料、玻璃、高分子材料等均可进行处理;
3.效率高,与生产线结合,可连续操作;
4.节能、环保,全程干燥的处理方式,不消耗水资源、无需添加化学药剂、不产生污染
本次需要处理1和2两种型号的PP板,两个型号的区别在于添加的原料有些微的差异,后续的制作工艺则是相同的,都是在为喷涂前做预处理。在处理效果方面,客户方面的要求是,在3m/s和5m/s的流水线运行速度下,与未处理前相比,既要提高材料表面的亲水性,也要筛选出最好的处理效果。处理完成之后,经过达因笔和水滴角的测试,我们得出结论,2号PP板在3m/s速度下亲水性能最好,因为在未处理前,1号和2号水滴角测试为90度左右,经过低温等离子处理后,2号水滴角测试为20度左右,数值最低。
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