等離子體中粒子的能量一般約為幾個至幾十電子伏特,大于聚合物材料的結合鍵能(幾個至十幾電子伏特),完全可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵;但遠低于高能放射性射線,只涉及材料表面,不影響基體的性能[1~ 3]。處于非熱力學平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中,電子具有較高的能量,可以斷裂材料表面分子的化學鍵,提高粒子的化學反應活性(大于熱等離子體),而中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。
中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過等離子表面處理,材料表面發(fā)生多種的物理、化學變化,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團,使親水性、粘結性、可染色性、生物相容性及電性能分別得到改善。
1.等離子技術處理過的表面,無論是塑料,金屬還是玻璃都能獲得表面能的提高,通過這樣的處理工藝,制品的表面狀態(tài)才能充分滿足后續(xù)的涂裝,粘接等工藝的要求。
2.常壓等離子技術具有極為廣泛的應用領域,這使其成為行業(yè)中廣受關注的核心表面處理工藝。通過使用這種創(chuàng)新的表面處理工藝,可以實現(xiàn)現(xiàn)代制造工藝所追求的高品質,高可靠性,高效率,低成本和環(huán)保等目標
3.等離子態(tài)(Plasma)被稱為是物質的第四態(tài),我們知道,給固態(tài)增加能量可使之成為液態(tài),給液態(tài)增加能量可使之變成氣態(tài),那么,給氣態(tài)增加能量則能變成等離子態(tài)。
4.等離子表面處理器在印刷包裝行業(yè)的應用,采用等離子表面處理器處理膠結面工藝可以極大的提高粘接強度,降低成本,粘接質量穩(wěn)定,產(chǎn)品一致性好,不產(chǎn)生粉塵,環(huán)境潔凈。
5.等離子表面處理器在汽車行業(yè)的應用,在目前已經(jīng)廣泛的應用于車燈、各種橡膠封條、內飾、剎車塊、雨刮器、油封、儀表盤、安全氣囊、保險杠、天線、發(fā)動機密封、GPS、DVD、儀表、傳感器,汽車的門封條。
形成裝置及影響因素
選擇適宜的放電方式可獲得不同性質和應用特點的等離子體,通常,熱等離子體是氣體在大氣壓下電暈放電產(chǎn)生,冷等離子體由低壓氣體輝光放電形成。
熱等離子體裝置[4]是利用帶電體尖端(如刀狀或針狀尖端和狹縫式電極)造成不均勻電場,稱電暈放電,使用電壓和頻率、電極間距、處理溫度和時間對電暈處理效果都有影響。電壓升高、電源頻率增大,則處理強度大,處理效果好。但電源頻率過高或電極間隙太寬,會引起電極間過多的離子碰撞,造成不必要的能量損耗;而電極間距太小,會有感應損失,也有能量損耗。處理溫度較高時,表面特性的變化較快。處理時間延長,極性基團會增多;但時間過長,表面則可能產(chǎn)生分解物,形成新的弱界面層。