（PP）聚丙烯等離子體表面處理提高表面粘接親水性能

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-04-30

聚丙烯（PP）等非極性基材，不含極性官能團(tuán)，表面能較低，導(dǎo)致附著性能較差。等離子表面處理使PP表面引入極性基團(tuán)，使PP基材表面能升高，同時(shí)伴隨著由于PP表面粗糙度增加從而增強(qiáng)PP的表面附著粘接性能。

聚丙烯（PP）改性材料具有無毒、耐酸堿、吸水率低、易加工、尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，并成為該行業(yè)內(nèi)應(yīng)用范圍最廣、用量最大的熱塑性材料。隨著消費(fèi)者對汽車駕乘舒適性以及美觀性要求的提升，改性PP材料直接注塑得到的車用皮紋件（如儀表板、門板、副儀表板、立柱飾板等）已難以滿足消費(fèi)者的觸覺和視覺感知要求，注塑皮紋件逐漸過渡為包覆件、搪塑發(fā)泡件、噴漆件等。但由于PP材料具有較高的結(jié)晶度和較致密的晶粒網(wǎng)絡(luò)，表面較弱的色散力，以及表面在加工過程中形成的弱邊界層，導(dǎo)致表面粘結(jié)性能差。PP基材在進(jìn)行表面黏膠或噴漆后，易出現(xiàn)包覆黏膠不牢，噴漆后縮孔或不浸潤等問題。因此，對改性PP進(jìn)行表面處理，提高其表面極性，改善其對膠黏劑、油漆的潤濕性能具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

PP材料表面改性是用物理或化學(xué)方法對其進(jìn)行處理，使其粗糙度增加，表面極性基團(tuán)含量增加，以改善其表面潤濕性能，提高其與膠粘劑或油漆等成分的粘結(jié)性能，通常可分為表面機(jī)械處理和表面化學(xué)處理。傳統(tǒng)的表面機(jī)械處理和表面化學(xué)處理方法普遍存在效率低、成本高、污染環(huán)境等問題，不符合中國大力發(fā)展的綠色、環(huán)保的工業(yè)理念。等離子體表面改性技術(shù)是一種完全不用水的氣固相干法處理工藝，可有效改變被改性材料表面自由能、粘接性能、染色性、吸水性等性能，具有快速、環(huán)保、高效、操作簡單、節(jié)省能源、不改變材料基體性能的優(yōu)點(diǎn)。

材料表面的等離子體處理通常會誘導(dǎo)形成含氧官能團(tuán)，從而增加表面潤濕性并改善粘附性，誘導(dǎo)形成的C=O、-C-O-、-COO-、-OH、-COOH等官能團(tuán)中C=O的作用最顯著。

等離子體處理增強(qiáng)材料粘附性能的三種機(jī)制：等離子體處理導(dǎo)致材料表面能增加，促進(jìn)材料間的吸附作用；等離子體對材料表面的蝕刻作用促進(jìn)材料界面的機(jī)械互鎖效應(yīng)以及等離子體輻射材料表面產(chǎn)生的自由基與粘合劑之間的反應(yīng)，產(chǎn)生化學(xué)鍵合增強(qiáng)材料間粘結(jié)強(qiáng)度。

等離子體表面處理對PP材料表面的侵蝕作用使PP表面粗糙度增加，并且破壞C-H或C-C鍵，使PP表面引入C≡C、C-O、C-N、和-(C=O)-O-等極性基團(tuán)，導(dǎo)致PP基材表面能升高，潤濕性增加。