薄膜等离子清洗机改性原理
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2024-03-21
在包装应用中,由于包装需求,一般需要进行粘接、涂装、复合、镀铝、烫金等二次性加工,塑料薄膜的非极性,使得二次性加工难度较大,效果也不佳。因此,多数塑料薄膜在使用前必须进行预处理。
低温等离子清洗方式在其它领域内被认为是目前较为成功的表面改性方式。它是世纪年代发展兴起的一门新的表面处理技术。该技术是一种干式工艺,它省去了湿法处理的烘干、处理废水等工序,工序简单具有操作简便、清洁、高效、安全、无污染等优点,能满足环保要求并且处理时间短,效率高,且等离子体表面的作用深度仅涉及距离表面几纳米到数百纳米的范围内,使界面物性得到显著改善的同时,材料本体不受影响,尤其适合薄膜的表面处理。这些优点使低温等离子清洗技术成为改善薄膜材料表面性能的一个重要手段。
低温等离子体对塑料薄膜的作用原理：低温等离子体可以由射频辉光在低气压下放电形成,电子能量比较高（1-20ev）,离子能量比较低（0-2ev）。低温等离子体中存在着电子碰撞激发和解激发、光激发和自发辐射衰变、电子碰撞电离化和多体复合等原子过程,也存在分子离解、分解电荷交换、带电粒子中性化及基团置换等分子过程。由于这些过程的存在可以产生自由基、激发态原子和分子、亚稳态原子和分子,因此这种非平衡等离子体是由各种各样的新的“适性基团”构成的,它们很容易发生一系列化学反应。电子可以拥有使气体分子化学键断裂的足够能量,而气体温度又可以保持与环境温度相近。
通过加速电场将低温等离子体中的粒子打到薄膜表面,加速后等离子体中绝大部分粒子的能量均高于一般聚合物中化学键的键能,完全可以破坏高分子表面的旧键而形成新键,从而赋予材料表面新的特性一方面,可以打开材料的长分子链,出现高能基团另一方面,通过轰击使薄膜表面出现细小的针孔,同时还可使表面杂质离解、重解。电离时放出的臭氧具有强氧化性,附着的杂质被氧化而除去,使薄膜表面自由能提高。又因为其温度仅为300K-500K,接近室温,使得改性后塑料薄膜本体力学性能损失不大。
等离子清洗机改性薄膜的原理主要分为以下2个方面：
对薄膜表面的刻蚀作用：
刻蚀作用可以使样品表面粗化，从而生成了大量的“微坑”、“微沟”,使表面变得粗糙、坑坑洼洼在电子显微镜下才能看见。刻蚀作用能增加材料表面与粘接剂、油墨、油漆、镀膜等表面覆盖物质间机械嵌合的作用。
在薄膜表面引入官能团：
放电气体为活泼气体，材料表面先被活化，活性粒子与表面发生复杂的化学反应引入特定的官能团，如羟基-OH，氨基-NH2，羧基-COOH，酞胺基-CONH等，进而改善薄膜材料表面的亲水性。
等离子清洗机对薄膜材料表面的刻蚀作用和在材料表面引进大量极性基团这二种因素共同作用使得处理后的薄膜材料表面的粘接性、印刷等性能得到大幅度的提高。
薄膜材料等离子清洗机有着较为广阔的市场前景，例如经等离子清洗之后可以改善电池隔膜的亲水吸液性，改善医用高分子膜的生物适用性，改善转印硅膜的印刷性，改善太阳能电池背板的粘接性。尤其是在纺织领域，等离子体可以赋予或改善纺织品的吸湿性，拒水性，染色性，抗污性，抗静电性，防缩防皱性，阻燃性等。
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