等離子活化

材料表面必須具有良好的濕潤(rùn)性，才能夠在涂漆、粘合、印刷或者壓焊的時(shí)候與粘接材料很好的黏合。不僅僅含油和含脂的臟污會(huì)對(duì)濕潤(rùn)造成妨礙，很多材料的清潔表面也無法通過各種液體，或粘合劑和涂料進(jìn)行充分的濕潤(rùn)。液體滴落，即使經(jīng)過固化和干燥處理后，其也無法粘附于表面之上。

這是因?yàn)?，基材的表面能量較低。表面能量較低的材料能夠濕潤(rùn)表面能量較高的材料，但是反過來表面能量高的材料不能潤(rùn)濕表面能量低的材料。所添加液體的表面能量，也稱之為表面張力，在任何情況下均必須低于基材的表面能量。大多數(shù)塑料的表面能量都很低，由于表面能量過低導(dǎo)致無法通過粘合劑和涂料進(jìn)行濕潤(rùn)，這是因?yàn)楸砻鏁r(shí)非極性的，液體分子無法找到其能夠進(jìn)行積聚的連接點(diǎn)。材料表面的表面能量增高，從而被活化?；罨砻鏋樗砑拥囊后w建立了積聚點(diǎn)。

通常情況下可以通過化學(xué)底漆、液態(tài)粘合促進(jìn)劑進(jìn)行材料表面的活化。但這種處理方法其往往具有高腐蝕性和環(huán)境危害性。一方面必須在進(jìn)行后續(xù)加工前進(jìn)行充分的通風(fēng)，另一方面無法長(zhǎng)時(shí)間保持活化狀態(tài)。通過化學(xué)底漆也無法對(duì)諸如聚烯烴之類的非極性材料進(jìn)行充分活化。

除此之外，也可以在電弧電暈中進(jìn)行活化。這是常壓等離子處理的一種形式。但是，其僅可對(duì)平整或凸起的表面進(jìn)行處理，處理時(shí)其會(huì)導(dǎo)入電弧之中。對(duì)于東信高科的常壓等離子清洗機(jī)而言，則是通過一個(gè)噴嘴會(huì)將電弧的等離子體吹出。借此，還可以對(duì)曲度復(fù)雜零部件的表面進(jìn)行活化。

在使用空氣或氧氣等離子體中進(jìn)行活化的時(shí)候，塑料聚合物的非極性氫鍵可被氧鍵替代。其可以提供自由價(jià)電子，用于和液體分子結(jié)合，從而提高表面極性。通過在低壓或常壓條件下進(jìn)行等離子活化，還可以使“非粘合性”塑料具有很好的粘合性和可噴涂性，例如 POM、PE 和 PP。可極為精確的調(diào)節(jié)所需的表面能量，這樣還可以避免過度活化，過度活化會(huì)導(dǎo)致蝕刻。

在低壓等離子體中，除了空氣和氧氣之外還可以使用其他氣體，這些氣體必須能夠在氧氣的位置吸附氮?dú)?(N2)、胺類 (NHx) 或者羰基 (-COOH) 作為反應(yīng)性基團(tuán)。

塑料表面的活性在幾周和幾個(gè)月之后仍然有效。但是，應(yīng)該盡快進(jìn)行后續(xù)加工，因?yàn)殡S著不斷老化，會(huì)吸附新的臟污。通過等離子處理，還可以使 PTFE 具有粘合性。然而這不是一種活化，而是一種蝕刻。

金屬、陶瓷和玻璃通常比塑料具有更高的表面能量。然而，還是具有針對(duì)這些測(cè)量的應(yīng)用用途的，采用等離子活化對(duì)其而言是存在優(yōu)勢(shì)的。焊料合金的表面張力較高，并且會(huì)從很多金屬表面上滾落下來。因此，對(duì)金屬進(jìn)行等離子活化可以在錫焊焊接時(shí)改善濕潤(rùn)性。當(dāng)然，對(duì)金屬進(jìn)行活化大多僅在幾分鐘內(nèi)有效，并且必須立即進(jìn)行錫焊焊接。

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