塑料等離子表面處理提高粘接、印刷、涂漆等性能

文章出處：本站 | 網(wǎng)站編輯：深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-16

塑料作為包裝材料出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代，到70年代又有大幅度增長，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其在包裝材料總額中的比例也在逐年增長，不少國家已達(dá)到僅次于紙類包裝材料的水平。由于塑料是非吸收性材料，油墨不能順利轉(zhuǎn)移到塑料上，所以，油墨在承印物上的附著性問題尤為突出。為了得到理想的文字和圖案，提高油墨對印刷塑料表面的粘附能力，對塑料材料的表面常常必須進(jìn)行印前處理。

1塑料表面處理的必要性分析

1.1與分子結(jié)構(gòu)的非極性特征有關(guān)

塑料薄膜印刷的基材中﹐聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)分子結(jié)構(gòu)基本上不帶有極性﹐屬非極性高分子結(jié)構(gòu)。如PE的分子式為-CH–CH-)n,其惰性強(qiáng),不容易接受油墨。

1.2與表面張力大小有關(guān)

高分子聚合物的表面能越低﹐其表面張力越小,越不易被液體所浸潤。塑料包裝材料的表面能較低,不易被液體所浸潤。因此,要達(dá)到油墨與承印材料的表面有良好的接觸,印刷物的表面必須得到充分的浸潤﹐使承印材料的表面張力等于或大于油墨的表面張力。

1.3與化學(xué)穩(wěn)定性有關(guān)

PE和PP能耐大多數(shù)酸、堿的腐蝕,在常溫下不溶于一般溶劑,這樣也使薄膜表面對油墨﹑涂料等的吸附能力很差。塑料包裝材料在進(jìn)行處理時，根據(jù)不同的塑料品種、不同形狀承印物的要求可采用不同的處理方法。一般可歸納為以下幾種方法：機(jī)械法———噴砂、打磨、高壓水沖；物理法———火焰、電暈、電弧、等離子、輻射、加涂層等；化學(xué)法——氧化、置換、接枝、交聯(lián)（酸洗、溶劑侵蝕）等。

2.塑料等離子表面處理方法

等離子可分為熱等離子、混合等離子和冷等離子3類。冷等離子法是一種處理高聚物的顯著有效的方法，可使塑料表面具有高質(zhì)量的印刷、涂漆、粘合力等性能。目前﹐冷等離子技術(shù)主要用途表現(xiàn)為灰化、化學(xué)氣相沉積和表面處理。等離子體是由帶電粒子(正離子、負(fù)離子、電子)光子、中性粒子(原子、分子、自由基和活性基團(tuán))組成的宏觀呈電中性的電離態(tài)氣體。與物質(zhì)通常的3種狀態(tài)(固、液、氣)相比,等離子體無論在組成還是在性質(zhì)上,均有本質(zhì)的差別。因此,等離子體也被稱為物質(zhì)的第四態(tài)。等離子體包含大量活性粒子,如高能電子、離子、自由基、激發(fā)態(tài)的氣體原子和分子以及光子等,其能量可通過輻射、中性粒子流和離子流的碰撞等作用于塑料表面，這些粒子與塑料表面發(fā)生諸如刻蝕和清潔﹑氧化、接枝、活化、聚合等相互作用,以此改善塑料的表面特性,如表面粗糙化、表面清潔、表面化學(xué)基團(tuán)引入和表面親水性調(diào)變等。

塑料的表面處理利用了等離體對材料的4個主要化學(xué)作用:消蝕(微蝕刻)、表面凈化、交聯(lián)和表面活化。對任一給定工藝條件,這4種作用相互競爭。要想使某種作用加強(qiáng),可通過改變工藝條件、工藝用氣的種類或達(dá)到處理時間來實現(xiàn)。通過正確的運(yùn)用上述有關(guān)機(jī)理以得到滿意的粘合力、印刷、鑄封、潤濕﹑等離性能和凈化效果。等離子體的優(yōu)點在于它只對表面發(fā)生作用,大多數(shù)等離子體誘導(dǎo)的反應(yīng)是在表層不超過1um的深度內(nèi)，所以，可只在表面上引入所希望的界面性質(zhì)，而不影響內(nèi)層的性質(zhì)和外觀。

商品經(jīng)濟(jì)社會對產(chǎn)品包裝的印刷更趨高檔化、多元化，從而對塑料印刷技術(shù)的要求越來越高，而塑料印刷前表面處理的作用也越來越關(guān)鍵。等離子表面處理作為一種新型的表面處理方法，應(yīng)用在塑料表面處理，具有環(huán)保無污染等優(yōu)點。等離子體對材料的改性僅限于表面，對材料基質(zhì)不會產(chǎn)生破壞作用，因此在塑料、薄膜、纖維等材料的表面改性中具有重要的應(yīng)用價值。