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1、综述与专论化学与粘合 1999年第1期 ·23·难粘高分子材料的表面处理技术马立群(齐齐哈尔大学工学院 161006) 摘 要 本文综述了聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等难粘材料的表面处理技术的发展状况和新进展。关键词 聚烯烃;氟塑料;粘接;表面处理SurfaceTreatmentforNon2PolarPolymerMaterialsMaLichun(InstituteofEngineering,QiqiharUni
2、versity,161006)AbstractThedevelopmentandproceedingonsurfacemodificationtechnologyofhardbondingmaterials,suchasPE,PPandPTFE,werere2viewedinthispaper.KeywordsPolyolefin;PTFE;Adhesion;Surfacetreatment分子。而聚四氟乙烯等氟塑料,因结构高度对称,也前 言属非极性高分子,印墨、胶粘剂吸附在被粘材料表面聚乙烯(PE)、聚丙烯
3、(PP)等聚烯烃和聚四氟乙是由范德华力(分子间作用力)所引起的,范德华力烯(PTFE)类含氟高分子材料,若不经特殊的表面包括取向力、诱导力和色散力。对于非极性高分子处理,是很难用普通胶粘剂粘接的,这类材料通常称材料表面,不具备形成取向力和诱导力的条件,而只为难粘高分子材料或难粘塑料。能形成较弱的色散力,因而粘附性能较差。第四聚聚烯烃类塑料由于性能优良、成本低廉,其薄烯烃类树脂本身含有低分子量物质以及在加工过程膜、片材及各种制品在日常生活中大量地应用着。中加入的添加剂(如滑爽剂、抗静电剂等),这类小分而氟塑料则
4、因具有优异的化学稳定性、卓越的介电子物质极容易析出、汇集于树脂表面、形成强度很低性能和极低的摩擦系数以及自润滑作用,使其在一的薄弱界面层,表现出粘附性差,不利用于印刷、复些特殊领域中具有重要的用途。但是,这类材料在合和粘接等后加工。应用过程中,不可避免地会遇到同种材料之间或与基于上述认识,人们采取了多种手段对难粘高其它材料的粘接问题,因此,人们曾对这类难粘高分分子材料表面进行改性处理:一在聚烯烃等难粘材子材料的难粘原因及表面处理方法进行了不断深入料表面的分子链上导入极性基团;二提高材料的表的研究。面能;三提高
5、制品表面的粗糙度;四消除制品表面的难粘高分子材料的难粘原因是多方面的,第一弱界面层。以提高难粘材料的粘附性能和粘接强表面能低,临界表面张力一般只有31～34达因/厘度。难粘材料表面处理方法综述如下。米,由于表面能低,接触角大,印墨、粘合剂不能充分1 化学试剂处理法润湿基材,从而不能很好粘附在基材上;第二结晶度高,化学稳定性好,它们的溶胀和溶解都要比非结晶采用化学试剂对聚烯烃材料进行表面处理是聚高分子困难,当溶剂型胶粘剂(或印墨、溶剂)涂在烯烃的表面预处理方法中应用较多的一大类方法难粘材料表面,很难发生高聚物分
6、子链成链或互相(简称化学法)。据不完全统计就有铬盐--硫酸法扩散和缠结,不能形成较强的粘附力;第三聚烯烃、(Cr-H2SO4)、过硫酸盐法、铬酸法、氯磺化法、氯酸氟塑料等均属非极性高分子材料,聚乙烯分子上基[1]钾盐法、白磷法、高锰酸钾法等近十种之多。此本不带任何极性基团,是非极性高分子。聚丙烯分类方法用于处理难粘材料表面的原理在于处理液的子中虽然每一个结构单元中有一甲基,但甲基是非强氧化作用能使塑料表面的分子被氧化,从而在材常弱的极性基团,所以聚丙烯基本上属于非极性高料表面导入了羰基、羧基、乙炔基、羟基、磺
7、酸基等极收稿日期:1998-01-28综述与专论·24·ChemistryandAdhesion№11999性基团。同时薄弱界面层因溶于处理液中而被破2～10千赫的高频高压施加于放电电极上,以产生坏,甚至分子链断裂,形成密密麻麻凹穴、增加表面大量的等离子气体及臭氧,与聚烯烃表面分子直接粗糙度,改善了材料的粘附性。或间接作用,使其表面分子链上产生羰基和含氮基影响材料表面预处理效果的主要因素有处理液团等极性基团,表面张力明显提高,加之糙化其表面配方、处理时间和温度、材料的种类等。去油污、水气和尘垢等的协同作用改善
8、表面的粘附[3～5]化学处理法具有处理效果好、不需要特殊设备、性,达到表面预处理的目的。用起来容易等特点,一度应用在中小型厂塑料制品电晕处理具有处理时间短、速度快、操作简单、的表面处理上,但是由于这种方法处理时间长、速度控制容易等优点,因此目前已广泛地应用于聚烯烃慢、制品容易着色,处理后还要中和、水洗及干燥,处薄膜印刷、复合和粘接前的表面预处理。但是电晕理液污染性较大,目前已趋于淘汰。处理后的效果不
