等離子處理與火焰處理

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-06-16

對材料進行表面改性主要是通過使用化學或者物理方法改變材料的表面性能。譬如在材料表面引入極性基團、活性基團，去除弱邊界層等等。現今，常見的方法有物理底漆促進劑法、電暈放電法、化學氧化法、輻射法、等離子處理法、火焰處理法、表面磨損法等，下面介紹一下最常見的等離子處理法和火焰處理法。

火焰處理法

火焰處理工序，將燃氣與除油除水后的壓縮空氣，在混合頭混合后富氧燃燒，火焰的外焰中存在大量的負氧離子與基材發生化學反應，將聚丙烯表面高溫氧化成羰基，形成極性基團，從而能夠有效的與底漆中的化學基團相結合，產生牢固的化學鍵，從而有效提升表面附著力。

--（CH2-CH2）--+O2=--（CO-CH2）--+H2O

火焰處理工藝，所使用氣源有天然氣、液化氣、純丙烷等，燃氣與壓縮空氣混合后燃燒，在火焰的外焰中存在大量的負氧離子氧化聚丙烯，形成羰基基團。火焰處理后，工件表面羰基的產生，提升了產品表面的極性，工件的表面張力能達到42~48dynes/cm，使得之后噴涂上去的底漆，能夠快速延展開的同時，又能與底漆中的聚丙烯基團發生反應，形成牢固的化學鍵，從而有效提升油漆的附著力。同時，基材表面張力的提升，也能使油漆能更好的鋪展在基材表面，從而提升油漆附著力。此方法快速簡便,缺點是耐老化性差,火焰處理工藝難以控制。

等離子處理法

等離子體處理法是利用等離子態的物質轟擊基材表面，從而實現材料表面處理的一種表面處理方法。

等離子體中含有高激發態的電子躍遷到低激發態或基態時發出的線光譜輻射；自由電子被離子捕獲復合成低價態的離子或中性粒子，也會釋放出多余能量的輻射連續光譜；另外當帶電粒子的運動狀態發生變化也會產生連續光譜輻射。等離子體中發出的光輻射包含紅外光、可見光和紫外光等多個頻譜段的輻射。對聚合物來說，對可見光的吸收是很微弱的，且可見光所含能量低，不會引起任何的化學反應；對紅外光雖然強烈吸收，但也只是以轉化熱能的形式消散；紫外光不僅能為聚合物強烈吸收，而且能使聚合物產生自由基，形成活性位置繼而和等離子體中的組分發生化學反應，從而引起一系列的表面改性。

等離子體中的中性粒子通過連續不斷的沖擊固體表面將自身帶有的動能、振動能、離解能（形成自由基）和激化能（亞穩態）等能量轉移給聚合物。其中，動能和振動能只對聚合物產生加熱的作用；而自由基離解能則是通過引起聚合物表面各種化學反應獲得消散，也可與聚合物表面的自由基結合釋放能量使聚合物加熱；激化能是以與固體表面發生碰撞而達到能量消散的，這些亞穩態分子和原子的能量通常大于聚合物的離解能，因而在碰撞過程中會產生聚合物的自由基。等離子體中的離子流帶有動能，振動能和電能。離子流對聚合物的表面撞擊將能量轉移給了聚合物。另外還有體系中運動的電子流，研究認為非平衡態（低壓）等離子體中僅有少量的電子有較高的能量（5~15eV），大部分電子處于0.5~5eV的能量水平。大部分電子己經能夠打開有機化合物的化學鍵，或者通過產生自由基，在表層形成新的化學結構。

等離子處理與火焰處理對比

與火焰處理相比，等離子處理具有無明火、常溫下作業等優點，可避免高溫下的熱變形，還可以獲得更高的達因值。