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等離子表面清洗技術針對不同材料活化改性,使用的工作氣體會不一樣嗎?

由 等離子表面清洗技術探索者 發表于 攝影2022-12-18
簡介等離子體與表面自由基或離子發生反應,形成改性層

等離子需要什麼氣體

高密度聚乙烯表面非極性,表面能低,親水性差,表面印刷或粘接時需要進行活化改性,從而提升產品質量,藉助常壓等離子表面處理技術具有高效、乾燥、環保等優點。它可以改變且活化高分子材料表面,不影響材料本身的效能,常壓等離子表面處理技術在聚乙烯領域的應用作用是什麼呢?無論是用於改善聚乙烯材料的介面效能,還是表面的潤溼效能,都可以改善材料的表面物理化學效能,增加粗糙度和化學活性,進而增強表面之間的潤溼粘結效能。採用常壓等離子體清洗技術,不僅可以提高纖維表面的物理化學效能,還能提高聚丙烯的表面自由能,提高浸漬均勻性,提高聚合物的工藝效能。

利用非聚合無機氣體(Ar、N2、H2、O2等)的等離子體進行表面反應。)參與表面反應的有激發態分子、自由基和電子離子,也包括等離子體產生的紫外線輻射。透過表面反應,可能會在表面引入特定的官能團,產生表面侵蝕,形成交聯結構層或表面自由基。其次,薄膜沉積在表面,其中聚合性有機單體等離子體聚合法主要用於在材料表面覆蓋聚合膜。有時可採用PCVD法甚至濺射制膜,如塑膠表面的金屬化處理。

等離子表面清洗技術針對不同材料活化改性,使用的工作氣體會不一樣嗎?

等離子體對對聚合物表面的反應機理可概括為三個步驟:

(1)自由電子在高壓電場中加速,獲得更高的動能,運動時撞擊其他分子。被撞分子獲得的部分能量被激發並具有活性。

(2)激發態分子不穩定,分解成自由基或電離成離子。

(3)自由基或離子在聚合物表面反應時形成緻密的交聯層;等離子體與存在的氣體或單體發生聚合反應,沉積在聚合物表面形成可設計的塗層;等離子體與表面自由基或離子發生反應,形成改性層。等離子體對材料表面的作用大致有四種:去除表面雜質;表面腐蝕;表面交聯形成具有新化學結構的表面。有利於提高粘結性碳纖維的表面,增加含有極性功能團的氧氣,等離子體處理後改變碳纖維的吸溼度,增加吸附能力。修飾薄膜表面,改善薄膜的表面粗糙度和表面性能,用等離子體處理後各項效能。

薄膜表面改性研究以氧氣為工作氣體。隨著等離子體的進步,活性基團的產生和交聯反應速度達到平衡,因此接觸角不再發生明顯變化。剝離強度的變化規律與接觸角的變化規律相對應。隨著處理時間的增加,接觸角逐漸減小,剝離強度逐漸增加。當處理160s時,接觸角達到最小值,剝離強度達到最大值0。54N/mm。常壓等離子表面處理技術如今廣泛應用於包裝、航空航天、汽車、電子裝置、醫療器械等領域。