橡膠等離子體表面處理對其粘合性能的影響

利用等離子高能粒子與有機材料表面發(fā)生物理和化學(xué)反應,可以實(shí)現對材料表面進(jìn)行激活、蝕刻、除污等工藝處理,以及對材料的摩擦因數、粘合和親水等各種表面性能進(jìn)行改良的目的。橡膠表面采用等離子體表面處理技術(shù)改性后可以顯著(zhù)提高部件間的粘合性能,而且質(zhì)量穩定性更好。與傳統的打磨工藝相比,等離子體表面處理技術(shù)具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、加工效率高、節能、環(huán)保、健康、安全等優(yōu)點(diǎn),在橡膠粘合領(lǐng)域應用前景廣闊。

輪胎等多部件橡膠制品生產(chǎn)過(guò)程中半部件的粘合是一項關(guān)鍵指標, 在成型過(guò)程中粘合質(zhì)量尤為重要?,F生產(chǎn)工藝半部件粘合主要依靠其自粘性以及通過(guò)表面打磨、刷膠漿或汽油等來(lái)改善粘合效果。半部件粘合性能受環(huán)境 (如溫度、濕度、光照和通風(fēng)等) 及膠料有效期 (噴霜) 、灰塵等影響。涂刷膠漿或汽油工藝操作過(guò)程復雜, 要求工藝點(diǎn)多, 受溫度、濕度等因素影響較大, 溫差較大季節容易出現粘合質(zhì)量波動(dòng)問(wèn)題, 同時(shí)存在不環(huán)保、影響操作者健康、存在安全隱患等嚴重缺點(diǎn)。

如今, 低溫等離子體技術(shù)廣泛應用于汽車(chē)行業(yè)的材料表面處理工藝, 如車(chē)輛的儀表、座椅、發(fā)動(dòng)機、輪輞、車(chē)漆以及橡膠密封等部件的改性處理。實(shí)踐證明該技術(shù)對零件表面性能改善效果非常顯著(zhù), 成為目前很多零件和汽車(chē)制造商的首選工藝。

等離子體表面處理橡膠理論基礎

等離子高能離子的實(shí)質(zhì)是處于電離狀態(tài)的各種粒子,這些粒子包括分子、原子、離子、電子、光子和中性基團等。低溫等離子體對高分子有機材料進(jìn)行表面處理的作用原理主要有2種形式(見(jiàn)圖1),帶電荷的高速運動(dòng)粒子對有機材料表面的噴射物理作用和帶有化學(xué)活性基團的粒子對有機材料表面的侵蝕化學(xué)作用。等離子體中的各種粒子,其能量為幾到幾十伏特,超過(guò)了有機材料分子的結合鍵能,能夠有效地破壞有機物大分子的化學(xué)鍵,從而形成新的化學(xué)鍵;但該能量還是遠遠達不到高能射線(xiàn)的能量,因此只能影響到有機材料的表面,而不能破壞有機基體的材料性能。通過(guò)常溫等離子體表面處理,有機材料表面發(fā)生多種物理和化學(xué)變化,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團,使材料親水性、粘合性、可染色性、生物相容性及電性能分別得到改善。

等離子表面處理原理

等離子有機材料表面處理的作用原理

利用等離子高能粒子與有機材料表面發(fā)生物理和化學(xué)反應, 可以實(shí)現對材料表面進(jìn)行激活、蝕刻、除污等工藝處理, 以及對材料的摩擦因數、粘合和親水等各種表面性能進(jìn)行改良的目的。

橡膠墊表面等離子改性前后親水性對比

橡膠墊表面等離子改性前后親水性對比

橡膠表面采用等離子清洗機改性后可以顯著(zhù)提高部件間的粘合性能, 而且質(zhì)量穩定性更好。與傳統的打磨工藝相比, 等離子體技術(shù)具有工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、加工效率高、節能、環(huán)保、健康、安全等優(yōu)點(diǎn), 在橡膠粘合領(lǐng)域應用前景廣闊。

等離子體處理機