聚烯烃材料表面附着力改性方式优缺分析(下)
行业:油性涂料
聚烯烃类塑料由于质量轻、绝缘性好、耐腐蚀性优越、易加工、成本低廉等特点,被广泛制造成薄膜、片材及各种制品应用于建材、汽车、家电等行业。
然而其表面能低、极性小、润湿性差且具有一定结晶度,不易与含有极性官能团或极性成分的胶粘剂、涂料、油墨等材料直接粘附。
因此,人们曾对这类难粘高分子材料的难粘原因及表面处理方法进行了不断深入的研究。
前言
聚烯烃表面附着力
根据附着力作用机理,附着力是机械连接、静电吸引和化学键共同作用的结果。
胶粘剂、涂料、油墨等在聚合物表面附着的必要条件是:其在固体表面润湿和铺展。聚烯烃材料难粘的原因是多方面的
火焰处理法
塑料表面的火焰处理法主要是利用富含氧气的氧化火焰对塑料表面进行火焰氧化降解处理,使碳链降解并生成羰基、羧基等极性官能团,提高表面张力,以此增强塑料表面附着力。
适用领域
火焰处理通常深度仅达几个纳米,处理温度一般在1000-3000℃,容易处理过度造成塑料制品变形,产生大量的次品,此方法不适合于形状复杂或者厚度较薄的塑料制品。目前此方法主要应用在PP保险杠等领域。
电晕处理
电晕处理是将高频高压施加于放电电极上,激发空气,以产生大量的等离子气体,与聚烯烃表面分子直接或间接作用,使其表面分子链上产生羰基和含氮基团等极性基团,提高表面张力,以此增强塑料表面附着力。
优点VS缺点
优势:具有处理时间短、速度快等优点,因此目前已广泛地应用于聚烯烃薄膜印刷、复合和粘接前的表面预处理。
劣势:利用电弧激发空气放电产生的结果,需要稳定的湿度,且过程中会附带热量和臭氧的产生,需及时通风消除。此外,经电晕处理后,短时间内表面张力提升较明显,但表面张力衰减快。
紫外线(UV)处理法
紫外线(UV)处理法主要利用高能量短波紫外线对塑料表面进行照射,利用光敏剂或直接在空气中氧气的参与下,使塑料表面发生氧化降解,引入极性基团,从而增强塑料表面附着力。
存在问题
紫外线(UV)处理法属于生态友好型方法,对板状塑料制品效果显著,对复杂形状的塑料制品效果不佳。紫外线照射塑料表面时,最佳参数较难获得,易导致塑料制品分解、熔化和消融等现象。
机械打磨处理法
优点VS缺点
优势:用物理机械打磨处理的方法可以提高塑料制品表面的粗糙度,增加微观表面积,从而提高塑料制品的可涂覆性。
劣势:但机械打磨法不具有表面改性的化学效果,依旧不能增强涂料、油墨等浸润效果,起不到质的改变,所以效果一般。另外,机械打磨处理塑料表面时,嵌入表面的微粒难以清除干净,易产生涂覆缺陷,且粉尘污染较大,此方法目前市场应用不多。