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塑料、橡胶的表面改性处理【应用范围】

2016/6/21 16:48:03

等离子体技术在塑料表面的改性原理
  等离子体粒子的能量一般为几个至几十电子伏特,大于聚合物材料的结合键能,完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键;但远低于高能放射性射线,只涉及材料表面,不影响基体性能。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。

等离子体对塑料、橡胶材料表面改性处理                         
  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。等离子体对硅橡胶进行表面处理,结果N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等离子体均能改善硅橡胶的亲水性,其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳,且不随时间发生退化。
  用低温等离子体在适宜的工艺条件下处理PE、PP、PVF2、LDPE等材料,材料的表面形态发生的显著变化,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。

等离子体技术表面接枝处理
  以等离子体接枝聚合进行材料表面改性,接枝层同表面分子以共价键结合,可获得优良、耐久的改性效果。美国曾将聚酯纤维进行辉光放电等离子体处理与丙烯酸接枝聚合,改性后纤维吸水性大幅度提高,同时抗静电性能也有改善。

行业应用特点
●具有工艺简单、操作方便、加工速度快、处理效果好、环境污染小、节能等优点;
●等离子体技术在塑料元件的改性工艺中,提高了塑料的润湿率;
●等离子体化技术应用于塑料窗用玻璃、汽车百叶窗和氖灯、卤天灯的反光镜处理;
●涤纶纤维坚固耐穿,但其结构紧密、吸水性差、难染色,采用低温氮等离子体引发丙烯酰胺对涤纶织物进行接枝改性,接枝后涤纶织物的上染百分率、染色深度及亲水性都有明显提高;
●用等离子体处理聚丙烯膜,引入氨基,再通过共价键接枝,固定上葡萄糖氧化酶,接枝率分别达52μg/cm2和34μg/cm2;
●等离子体对医用材料表面处理,可引入氨基、羰基等基团,生物活性物质与这些基团接枝反应可固定于材料表面;