聚丙烯(PP)等离子清洗提高粘接性-plasma

聚丙烯(PP)改性材料具有无毒、耐酸碱、吸水率低、 易加工、尺寸稳定性好等优点,被广泛应用于汽车行 业,并成为该行业内应用范围最广、用量最大的热塑 性材料。随着消费者对汽车驾乘舒适性以及美观性要求 的提升,改性PP材料直接注塑得到的车用皮纹件(如仪 表板、门板、副仪表板、立柱饰板等）已难以满足消费 者的触觉和视觉感知要求,注塑皮纹件逐渐过渡为包覆件、搪塑发泡件、喷漆件等。但由于PP材料具有较高的 结晶度和较致密的晶粒网络,表面较弱的色散力,以及 表面在加工过程中形成的弱边界层，导致表面粘结性 能差。PP基材在进行表面黏胶或喷漆后,易出现包覆 黏胶不牢,喷漆后缩孔或不浸润等问题。因此,对改性 PP进行表面处理,提高其表面极性,改善其对胶黏剂、 油漆的润湿性能具有重要的理论意义和实际应用价值。

PP材料表面改性是用物理或化学方法对其进行处理,使其粗糙度增加,表面极性基团含量增加,以改善其表面润湿性能,提高其与胶粘剂或油漆等成分的粘 结性能,通常可分为表面机械处理和表面化学处理 。 传统的表面机械处理和表面化学处理方法普遍存在效率低、成本高、污染环境等问题,不符合中国大力发展的 绿色、环保的工业理念。

等离子清洗技术

等离子体清洗技术是一种完全不用水的气固相干法处理工艺,可有效改变被改性材料表面自由能、粘接性能、染色性、吸水性等性能,具有快速、环保、高效、 操作简单、节省能源、不改变材料基体性能的优点。

低温等离子清洗技术是气体在低气压(10~100Pa)下放电产生的电离气体,并在电场作用下,气体中的自由电子变成高能量电子,这些高能量电 子与气体中的分子、原子碰撞,若电子的能量大于分子或原子激发能,就会产 生激发分子或激发原子、自由基、离子和具有不同能量的辐射线。低温等离子体的活性粒子具有的能量一般都比聚丙烯中的碳-碳键的键能要高,因此,足够能量的等离子体可以引起聚丙烯内的各种化学键发生断裂或重新组合。等离 子体撞击聚丙烯基材表面时,一方面可以传递能量,使聚丙烯基材表面具有活化基团;另一方面,低温等离子体处理聚丙烯基材表面还可能引起基材表面刻 蚀,解吸基材表面吸附的气体和其它小分子物质,从而在基材表面形成小的凹槽和微孔,提高胶和基材之间的作用强度。

等离子清洗不仅可以在聚丙烯表面引入各种极性基团和表面刻蚀,还可以提高其表面能,与其它材料的粘接强度也大大增强。