等离子处理改善塑料材料的粘结邦定性能及实例
等离子技术很适合处理胶接前的塑料、金属、陶瓷、玻璃等材料。在应用中,疏松的边界膜被去掉,留下非常清洁的表面。
在处理塑料时,另外一个优点是边界膜剥离后,还可以去掉表面上的几百纳米厚度的基体材料。这样可以使表面达到原子级别的粗糙化,从而提供更多的表面结合点,改善粘合效果。
同时,还可以通过等离子体中的活性原子改变表面的化学性,通过很强的和基体材料表面形成的化学键来形成新的化学官能团。这些极性键可以帮助水和粘合剂浸润到所有塑料缝隙中。这样就可以极大地改善粘接性能。在有些应用中,结合力甚至可以提高50倍以上。
等离子体还可以改变聚合物表面的化学性能以便和特定的粘合剂进行粘合。除了氧气之外,还可以用其他气体来获得所需要的表面,从而为材料工程师进行产品设计提供更多的选择。
使用等离子体改善搭接邦定剪切强度的例子
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等离子体处理前 |
等离子体处理后 |
比例 |
PSI |
PSI |
Ratio |
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Polyimide (PMR?-15)/ Graphite /石墨 |
420 |
2600 |
6.2 |
Polyphenylene Sulfide (Ryton? R)聚苯硫醚 |
290 |
1360 |
4.7 |
Polyether Sulfonne (Victrex? 4100G)聚醚砜 |
130 |
3140 |
24.2 |
Polyethylene/PTFE (Tefzel?)聚乙烯/聚四氟乙烯 |
very low |
3200 |
50+ |
HDPE高密度聚乙烯 |
315 |
3125 |
9.9 |
LDPE低密度聚乙烯 |
370 |
1450 |
3.9 |
Polypropylene聚丙烯 |
370 |
3080 |
8.3 |
Polycarbonate (Lexan?)聚碳酸酯 |
410 |
928 |
2.3 |
Nylon尼龙 |
850 |
4000 |
4.7 |
Polystyrene聚苯乙烯 |
570 |
4000 |
7.0 |
Mylar A?迈拉(聚酯薄膜商标名) |
530 |
1660 |
3.1 |
PVDF(Tedlar?)聚偏二氟乙烯 |
280 |
1300 |
4.6 |
PTFE聚四氟乙烯 |
75 |
750 |
10.0 |