不同的表面处理方法对不同聚合物结构与组分各有影响,因此对表面处理方法的选择也应基于材料的结构与组分进行。
对于低表面能塑料(《35达因),主要靠经验选取。而高表面能塑料,由于本身具有良好的粘接性,因而几乎每一种处理方法都是适用的,可重点根据使用的便利性选取。
一般来说,塑料制品的表面能越低,需要的处理越多。但是,有些聚合物具有较低的表面能,也可以直接用溶剂粘接,如ABS、PC、PS、AC和PVC等。事 实上,AC之所以可以粘接是因为许多丙烯酸粘合剂自身即具有溶剂作用。而对于那些抗溶剂材料,如POM、PPO、PPS以及其他含有苯环的聚合物,通常需 要表面氧化处理或打毛。对于粘接更困难的材料如聚胺和聚亚胺通常需要表面蚀刻处理才能粘接。
对于具有极性的塑料,如聚酯、环氧、聚氨酯、聚胺等,塑料加工厂表面处理的方法也有不同要求。一般来说,极性越小,需要的处理也越少。在这些材料中,聚酯和环氧 极性最强,需在表面打毛后粘接。刚性聚氨酯极性不高,通常用聚氨酯胶粘剂即可粘接,但需要用环氧进行表面处理。聚胺是其中极性最小的一种,不需处理即可粘 接。
对于实际的处理过程,通常还需要考虑加工的经济性,使之更好地符合实际加工需要。通常涉及到的各种过程参数,如加工时间、温度、暴露程度、干燥条件等都需要仔细考虑。
在选择处理方法时,需要综合考虑相应材料的化学特性、聚合物链段结构以及应用领域的特殊要求。高可靠性的粘接通常需要更多的表面处理。
表面处理应用技术
随着制造商对制品质量要求越来越高,改进工作环境、提高工作效率与处理可靠性的配合技术与材料不断开发出来,并扩展了其市场应用。
热分子粘接加工技术
FTS公司是制造塑料喷涂前处理设备的专业公司。该公司开发出一种热分子粘接加工技术(ATMAP),可有效改善材料的粘接性能,提高产品质量,并具有良好的环境友好性。
许多汽车部件已采用工程塑料或者聚合物基复合材料,它们不仅仅需要涂料改善其表面性质,有时还可以实现材料的性能改进。汽车灯罩与反光镜材料以塑料代替玻璃就得益于光固化涂料的处理技术。
聚碳酸酯具有易加工成型、重量轻和柔性强不易破碎等优点,但它的表面强度不够,不耐刻划和刮擦而且耐候性差,易变黄。采用光固化涂料改善其表面性质, 不仅可大大节省涂装时间而且涂层有很好的光学耐擦性能,并可满足长期耐侯性要求。正是由于新技术的推进,如今聚碳酸酯灯罩已几乎完全代替玻璃灯罩。
汽车反光镜也是用塑料制备,但要求必须有很高的反光性能。为了达到这一目的,塑料表面须经三次紫外照射处理。首先塑料要经过紫外照射使表面产生光化学反应 增加表面张力,以利于光固化涂料的流平与附着;经过涂布光固化清漆固化后,塑料表面变得平坦而易于金属化;然后在真空沉积箱中完成金属沉积。在塑料表面金 属化后还需要再涂布一层光固化涂料,以保护金属反光层。