Jan. 22, 2024
經(jīng)等離子清洗后,可以在材料表面引入大量的極性基團(tuán),聚合物表面接觸角明顯減小,親水性得到顯著改善。但等離子體清洗對(duì)表面的親水性改性效果并不會(huì)一直保持,隨著時(shí)間的推移,所引入基團(tuán)的數(shù)量會(huì)逐漸衰減,直至穩(wěn)定在某一狀態(tài),表面的浸潤(rùn)性會(huì)逐漸恢復(fù)至處理前狀態(tài),即等離子清洗所得的親水性具有一定的時(shí)效性。
等離子清洗后效果能保持多久會(huì)受到等離子體放電的工作氣體、處理時(shí)長(zhǎng)、被處理材料本身性質(zhì)、改性后材料存放環(huán)境的溫度、氣體環(huán)境等因素影響,保持時(shí)間從幾分鐘到幾個(gè)月不等,因此,通常必須現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試驗(yàn)。
一般來(lái)說(shuō),以下建議適用于金屬、玻璃和陶瓷表面:粘合、印刷或涂漆應(yīng)在等離子清洗后一個(gè)小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行,以取得最大成效。
塑料的等離子清洗具有以下使用壽命:
PA(含和不含玻璃纖維增強(qiáng)材料):1-2周
PP、PE:我們建議在1到最多2天內(nèi)進(jìn)行后續(xù)處理
PC:2-5天
ABS、PC/ABS:2-5天
由于等離子清洗時(shí)效性的產(chǎn)生機(jī)制十分復(fù)雜,至今仍沒(méi)有統(tǒng)一的觀點(diǎn)。MaijuPyk nen等通過(guò)2個(gè)模型對(duì)其產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了闡述:
等離子清洗后表面浸潤(rùn)性的恢復(fù)現(xiàn)象是由于處理后表面能量較高,和儲(chǔ)存環(huán)境(空氣、水等)存在界面能量差,為維持界面的能量平衡,表面的極性基團(tuán)會(huì)向基體內(nèi)部遷移;另外,環(huán)境中的有機(jī)污染物質(zhì)附著于表面,也會(huì)降低表面能及親水性。
在工廠的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)等離子清洗后材料還需要接受后續(xù)其他工藝,使整個(gè)過(guò)程還需要一段時(shí)間,時(shí)效性會(huì)一定程度地影響后期處理的效果。所以對(duì)等離子清洗的時(shí)效性研究是一項(xiàng)必不可少的內(nèi)容。
等離子清洗后,聚合物材料表面的親水性提高,但由于改性效果存在時(shí)效性,材料表面的親水性會(huì)隨時(shí)間推移部分衰減,通過(guò)對(duì)材料表面接觸角的測(cè)定可較好地反映材料表面親水性的變化情況,下面以PC塑料為例來(lái)展示等離子清洗后效果保持時(shí)間的變化。
圖1所示為經(jīng)過(guò)等離子清洗后的PC塑料表面在不同時(shí)刻拍攝的接觸角照片,可以看到接觸角隨時(shí)間增長(zhǎng)快速變大。例如,改性后0.8h,接觸角即增大了10°;改性后20h,接觸角增大了31°;改性后的第8天,接觸角已恢復(fù)到77.69°;改性后的第15天,接觸角已大于80°,接近未改性時(shí)PC表面的接觸角。
等離子清洗后的PC塑料表面接觸角隨時(shí)間變化照片
可以看到PC材料表面的接觸角呈對(duì)數(shù)規(guī)律增長(zhǎng),即隨時(shí)間推移先快速增加隨后趨于平緩。這是由于等離子清洗后,在聚合物材料表面引入大量極性基團(tuán),表面能增加,材料表面的親水性也增加。但是,改性效果隨時(shí)間推移部分衰減,材料表面親水性也隨之降低,接觸角升高,最終趨于穩(wěn)定。
以上就是關(guān)于等離子清洗后效果能保持多久的簡(jiǎn)單介紹,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,經(jīng)過(guò)等離子清洗的材料應(yīng)該盡快進(jìn)入下一道工序,這樣才能避免等離子清洗時(shí)效的影響。
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