Plastproduktoverfladebehandling

Med den kontinuerlige forbedring af plastbehandling og modifikationsteknologi er applikationsfeltet hurtigt udvidet. Forskellige applikationsfelter har stigende krav til plastikoverfladedekoration, materialebeskyttelse, forbedring af binding og andre egenskaber, men forskellige plaststrukturer og komponenter er forskellige, og de tilsvarende overfladeegenskaber er også markant forskellige. En række overfladebehandlingsteknologier og produkter til forskellige applikationer er fremkommet.

For at imødekomme de forskellige behov for plastoverfladebehandling er der udviklet en række behandlingsteknologier. Almindeligt anvendte teknologier er opløsningsmiddelrensning (affedtning), koronabehandling, ultraviolet strålebehandling, sandpapirbehandling, sandblæsning, plasma-ætsning, kemisk ætsning, varmebehandling osv. Det er ofte nødvendigt at vælge forskellige behandlingsmetoder til forskellige materialer.

Valg af overfladebehandlingsmetoder

På grund af den lave overfladeenergi i de fleste plastik kan mange behandlingsmetoder såsom dekoration, udskrivning, sprøjtning osv. Kan anvendes direkte, og overfladebehandling skal udføres først. Vedhæftningen af ​​plast til en række forskellige materialer er et centralt problem, der skal løses i overfladebehandling. Generelt er plastens bindingsegenskaber relateret til materialets struktur og sammensætning.

Strukturel indflydelse

Polyolefinsmaterialer såsom polypropylen (PP) og polyethylen (PE) har meget lav overfladeenergi, normalt kun 30 til 34 dyner. For at opnå god binding kræves det generelt, at overfladeenergien ikke er mindre end 40 dyne. Bindingstesten viser, at bindingsstyrken af ​​PE kan øges med 10 gange efter plasmabehandling. Efter kromsyrebehandling kan bindingsydelsen øges med cirka 5 gange. Efter den samme behandling steg bindestyrken af ​​PP med ca. 200 gange efter ioniseringsbehandling og 600 gange efter kromsyrebehandling.

Hvorfor er behandlingseffekten af ​​kromsyre på PP så signifikant, men ikke på PE? Dette skyldes, at hvert carbonatom i PP-segmentet har en methylgruppe (-ch3). Methylgrupper oxideres let af carboxylgrupper efter iltionisering eller kromsyrebehandling. Selv hvis kun nogle få methylgrupper oxideres, forbedres bindingsegenskaberne og polariteten af ​​PP signifikant på grund af tilstedeværelsen af ​​carboxylgrupper. PE har ikke denne gruppe.

Det kan ses, at den kemiske struktur af polymeren er en vigtig faktor, der skal overvejes, når man udfører overfladebehandling.

Sammensætning indflydelse

For forskellige blandinger eller copolymerer vil materialesammensætningen også påvirke valget af overfladebehandlingsmetode. Fluoropolymerer og deres copolymerer har for eksempel lavere overfladeenergier end polyolefiner, der typisk spænder fra 18 til 26 dyner. For høje fluorindholds harpikser, såsom polytetrafluoroethylen (PTFE), efter natriumnaphthenat -ætsning, forbedres bindingsydelsen med 10 gange, men efter ilt- eller argonplasmabehandling forbedres det kun med 3 gange. Tendensen for PE er det modsatte.

Imidlertid blev bindingsegenskaberne af copolymeren af ​​fluorharpiks og PE forøget med 10 gange efter plasmabehandling eller natriumnaphthenatbehandling. Det kan ses, at plasmabehandling har mere interaktion med PE, mens natriumnaphthenatbehandling har mere interaktion med fluorharpiks. Det kan ses, at behandlingsegenskaberne for forskellige materialer kan forbedres ved copolymerisation. For copolymerer af forskellige komponenter er det også nødvendigt at vælge den tilsvarende behandlingsmetode i henhold til materialets egenskaber.

Udvælgelsesteknik

Forskellige behandlingsmetoder har forskellige effekter på forskellige polymerstrukturer og komponenter, så valget af overfladebehandlingsmetoder bør også være baseret på strukturen og sammensætningen af ​​materialet.

For plast med lav overfladeenergi (<35 dyner) er udvælgelsen hovedsageligt baseret på erfaring. Den høje overfladeenergiplast på grund af dens gode vedhæftning er næsten enhver behandlingsmetode anvendelig og kan vælges i henhold til brugens bekvemmelighed.

Generelt, jo lavere plastens overfladeenergi, jo mere kræves behandling. Imidlertid har nogle polymerer lavere overfladeenergi og kan også bindes direkte med opløsningsmidler, såsom acrylonitril-butadien-styren plast (ABS), polycarbonat (PC), polystyren (PS), zinkstearat (AC) og polyvinylchlorid (PVC) .

Faktisk kan AC være bundet, fordi mange akryl klæbemidler har deres egen opløsningsmiddelhandling. For disse anti-opløsningsmiddelmaterialer, såsom polyformaldehyd (POM), polyphenylenether (PPE), er polyphenylensulfid (PPS) og andre polymerer indeholdende benzenringe, overfladeoxidation eller hårbehandling normalt påkrævet. Materialer, der er vanskeligere at binde, såsom polyamider og polyimider, kræver ofte overfladeætningsbehandling for at binde.

For polær plastik, såsom polyester, epoxy, polyurethan, polyamid osv., Har overfladebehandlingsmetoden også forskellige krav. Generelt, jo mindre polaritet, jo mindre behandling er påkrævet. Af disse materialer er polyester- og epoxyharpikser de mest polære og er nødt til at være bundet på overfladen efter børstning. Stive polyurethaner er ikke meget polære og kan normalt bindes med polyurethan -klæbemidler, men kræver overfladebehandling med epoxyharpikser. Polyamid er en af ​​de mindst polære og kan bindes uden behandling.

For den faktiske behandlingsproces er det normalt nødvendigt at overveje behandlingens økonomi, så den bedre kan imødekomme de faktiske behandlingsbehov. De forskellige procesparametre, der normalt er involveret, såsom behandlingstid, temperatur, eksponering, tørringsbetingelser osv., Skal overvejes omhyggeligt.

Når man vælger behandlingsmetoden, er det nødvendigt at tage hensyn til de kemiske egenskaber ved det tilsvarende materiale, strukturen af ​​polymersegmentet og de specielle krav i applikationsfeltet. Linding med høj pålidelighed kræver normalt mere overfladebehandling.

(1) Termomolekylær bindingsprocesseteknologi

FTS har udviklet en termisk molekylær binding af bonding-behandlingsteknologi (ATMAP), der effektivt kan forbedre materialens bindingsegenskaber, forbedre produktkvaliteten og have god miljøvenlighed.

ATMAP -teknologien realiseres ved hjælp af Cirqual Burners. ATMAP -behandling er hovedsageligt for at transportere et lag kemisk koblingsmiddel på overfladen af ​​olefinbaserede plastdele for at forbedre bindingsegenskaber. Forbrændingsflammen leveret af Cirqual Burner er den eneste drivkraft for koblingsmidlet til at sprede sig på overfladen af ​​plastdelen. Den lette aluminiumsstruktur af brænderen giver mulighed for hurtig vedligeholdelse og drift, især til automatisk håndtering.

Produktet er hovedsageligt egnet til overfladebehandling, der kræver sprøjtning, binding, dekoration, laminering, trykning eller klæbende båndbinding. Ifølge rapporter er andre lignende processer, der bruges i dag, ikke i stand til at opnå de resultater opnået af ATMAP.

(2) Lyste hærdningsbelægninger påføres på biler med bilindustrien

Mange bilkomponenter bruger allerede ingeniørplast eller polymerbaserede kompositter, som ikke kun kræver belægninger for at forbedre deres overfladegenskaber, men nogle gange også for at forbedre materialets egenskaber. Brugen af ​​plast i stedet for glas i billampeskærme og spejle drager fordel af behandlingsteknologien til lyshærdningsbelægninger.

PC har fordelene ved let behandling og form, let vægt og stærk fleksibilitet ikke let at bryde, men dens overfladestyrke er ikke nok, ikke modstandsdygtig over for ridning og ridser og dårlig vejrbestandighed, let at gul. Brugen af ​​lette hærdningsbelægninger til forbedring af overfladeegenskaberne kan ikke kun gemme belægningstiden i høj grad, men har også god optisk gnidemodstand og opfylder kravene til langvarig vejrbestandighed. Det er netop på grund af fremme af nye teknologier, som pc -lampeskærme nu har erstattet glaslampeskærme.

Bilspejle er også lavet af plast, men de skal have høj reflekterende ydelse. For at opnå dette skal plastoverfladen behandles med ultraviolet bestråling tre gange.

Først og fremmest skal plasten bestråles af ultraviolet for at producere fotokemisk reaktion på overfladen for at øge overfladespændingen for at lette nivellering og vedhæftning af den fotokurable belægning; Plastens overflade bliver flad og let at blive metalliseret efter hærdning med coated lyshærdning lak. Metalaflejring afsluttes derefter i et vakuumaflejringskammer. Når plastoverfladen er metalliseret, er det også nødvendigt at påføre et lag med lyshærdningsbelægning for at beskytte det reflekterende metallag.

(3) Forbedre overfladeegenskaber gennem ændring

På grund af PP (især lav temperatur), høj krystallinitet, lille molekylær polaritet og andre polymerer (såsom plast, gummi) og uorganiske fyldstoffer, er blanding og vedhæftning af PP dårlig, hvilket begrænser dens anvendelse inden for nogle områder.

Gennem fast podning af podning er der udviklet relaterede produkter, såsom den chlorerede modificerede PP (MCPP) harpiks produceret af Eastman. Metoden til podning af fast fase blev anvendt til at modificere isotaktisk PP til opnåelse af MPP, og det faste pulverharpiks MCPP blev opnået ved chlorinering af MPP. Ændret PP (MPP) og MCPP, som specielle PP -materialer, udvider i høj grad applikationsområdet for PP. Den kloreringsmodificerede harpiks har stærk vedhæftning, forbedret bindingsydelse og er let at blande eller binde med andre harpikser.

(4) Overfladebehandling af plastfilm

Plastfilm er en af ​​de største sorter af plast, der tegner sig for ca. 35% af den samlede mængde plast. Plastfilm er vanskelig at udskrive, vanskelig at binde, vanskelig at sammensætte, let at fremstille dråber, let at generere statisk elektricitet og andre problemer er mere fremtrædende. I Kina bruges Corona-teknologi i overfladebehandlingen af ​​plastfilm, men den er ikke egnet til mange store anvendelser.

Plasma-overfladebehandlingsteknologi har ikke gjort et grundlæggende gennembrud indtil videre, og det er vanskeligt at imødekomme overflademodificeringsbehovet for store industriprodukter. Udviklingen af ​​ny overflademodifikationsteknologi er af stor betydning for at udvide applikationsmarkedet for plastfilm.