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等離子粘接對硫化橡膠表面局作用

發布時間:2024/7/26 8:28:25 | 信息來源:
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等離子處理器是市場上主要應用的領域


★等離子處理器包裝印刷及噴碼行業
●自動糊盒機等離子處理可提高UV、覆膜折疊紙盒粘接牢固性,可使用環保水性粘合劑,減少膠水使用量,有效降低生產成本(此工藝技術在博斯特糊盒機上已成熟應用);
●PP、PE材料絲網印刷、移印前處理增加油墨層附著力;
●PE、PTFE、硅橡膠電線電纜噴碼前處理;


★等離子處理器汽車制造行業
● EPDM密封條、植絨和涂層前預處理,汽車儀表
● 汽車前燈PP底座,溝槽粘結前預處理;


★等離子處理器塑料橡膠行業
● 在生產線上塑料瓶貼標簽前處理濕粘系統替代熱熔和擴散;
● PP薄膜單面預處理穩定持久,可用于水基分散性粘結劑;
● 塑料手機外殼以及助動車外殼,油漆前處理;


★等離子處理器光電制造行業
● 柔性和非柔性印刷電路板觸點清潔LCD熒光燈管“觸點”清潔;


★等離子處理器金屬及涂裝行業
● 鋁的型材進行預處理替代打毛、打底漆,得到穩定氧化層;
● 鋁箔去除潤滑油--無濕化學處理方法;
● 不銹鋼激光焊接前處理


★等離子處理器化纖及紡織行業
● 纖維進行預處理速度可達60-200米/分;
● 玻璃表面和鏡面粘結前平面清潔;等離子粘接影響設備強度的物理因素


1.表面粗糙度:


    當膠粘劑良好地浸潤被粘材料表面時(接觸角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高膠粘劑液體對表面的浸潤程度,增加膠粘劑與被粘材料的接觸點密度,從而有利于提高粘接強度。反之,當膠粘劑對被粘材料浸潤不良時(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接強度的提高。


2.表面處理:


    粘接前的表面處理是粘接成功的關鍵,其目的是能獲得牢固耐久的接頭。由于被粘材料存在氧化層(如銹蝕)、鍍鉻層、磷化層、脫模劑等形成的“弱邊界層”,被粘物的表面處理將影響粘接強度。例如,聚乙烯表面可用熱鉻酸氧化處理而改善粘接強度,加熱到70-80時處理1-5分鐘,就會得到良好的可粘接表面,這種方法適用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用鉻酸處理時,只能在常溫下進行。如在上述溫度下進行,則薄膜的表面處理,采用等離子或微火焰處理。


對天然橡膠、丁苯橡膠、丁腈橡膠和氯丁橡膠表面用濃硫酸處理時,希望橡膠表面輕度氧化,故在涂酸后較短的時間,就要將硫酸徹底洗掉。過度的氧化反而在橡膠表面留下更多的脆弱結構,不利于粘接。


    對硫化橡膠表面局部粘接時,表面處理除去脫膜劑,不宜采用大量溶劑洗滌,以免不脫膜劑擴散到處理面上妨礙粘接。


鋁及鋁合金的表面處理,希望鋁表面生成氧化鋁結晶,而自然氧化的鋁表面是十分不規則的、相當疏松的氧化鋁層,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化鋁層。但過度的氧化會在粘接接頭中留下薄弱層。


3.滲透:


    已粘接的接頭,受環境氣氛的作用,常常被滲進一些其他低分子。例如,接頭在潮濕環境或水下,水分子滲透入膠層;聚合物膠層在有機溶劑中,溶劑分子滲透入聚合物中。低分子的透入首先使膠層變形,然后進入膠層與被粘物界面。使膠層強度降低,從而導致粘接的破壞。


    滲透不僅從膠層邊沿開始,對于多孔性被粘物,低分子物還可以從被粘物的空隙、毛細管或裂縫中滲透到被粘物中,進而侵入到界面上,使接頭出現缺陷乃至破壞。滲透不僅會導致接頭的物理性能下降,而且由于低分子物的滲透使界面發生化學變化,生成不利于粘接的銹蝕區,使粘接完全失效。


4.遷移:


    含有增塑劑被粘材料,由于這些小分子物與聚合物大分子的相容性較差,容易從聚合物表層或界面上遷移出來。遷移出的小分子若聚集在界面上就會妨礙膠粘劑與被粘材料的粘接,造成粘接失效。


5.壓力:


    在粘接時,向粘接面施以壓力,使膠粘劑更容易充滿被粘體表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛細管中,減少粘接缺陷。對于粘度較小的膠粘劑,加壓時會過度地流淌,造成缺膠。因此,應待粘度較大時再施加壓力,也促使被粘體表面上的氣體逸出,減少粘接區的氣孔。


    對于較稠的或固體的膠粘劑,在粘接時施加壓力是必不可少的手段。在這種情況下,常常需要適當地升高溫度,以降低膠粘劑的稠度或使膠粘劑液化。例如,絕緣層壓板的制造、飛機旋翼的成型都是在加熱加壓下進行。


為了獲得較高的粘接強度,對不同的膠粘劑應考慮施以不同的壓力。一般對固體或高粘度的膠粘劑施高的壓力,而對低粘度的膠粘劑施低的壓力。


6.膠層厚度:


    較厚的膠層易產生氣泡、缺陷和早期斷裂,因此應使膠層盡可能薄一些,以獲得較高的粘接強度。另外,厚膠層在受熱后的熱膨脹在界面區所造成的熱應力也較大,更容易引起接頭破壞。


7.負荷應力:


    在實際的接頭上作用的應力是復雜的,包括剪切應力、剝離應力和交變應力。


   (1) 切應力:由于偏心的張力作用,在粘接端頭出現應力集中,除剪切力外,還存在著與界面方向一致的拉伸力和與界面方向垂直的撕裂力。此時,接頭在剪切應力作用下,被粘物的厚度越大,接頭的強度則越大。


   (2) 剝離應力:被粘物為軟質材料時,將發生剝離應力的作用。這時,在界面上有拉伸應力和剪切應力作用,力集中于膠粘劑與被粘物的粘接界面上,因此接頭很容易破壞。由于剝離應力的破壞性很大,在設計時盡量避免采用會產生剝離應力的接頭方式。關于等離子表面處理機在表面發生的反應,需要先了解等離子體的概念。等離子體是一種高能量的物質狀態,由帶正電荷的離子和帶負電荷的電子組成。等離子體可以通過加熱、電離、激光等方式產生,具有高能量、高速度、高溫度等特點,可以對表面進行處理。


等離子表面處理機利用等離子體對表面進行處理,主要包括以下幾種反應:


1.離子轟擊反應:等離子體中的離子具有高能量,可以對表面進行轟擊,使表面發生化學反應。例如,氮離子轟擊金屬表面可以形成氮化物層,提高金屬的硬度和耐磨性。


2.化學反應:等離子體中的離子和分子可以與表面的原子或分子發生化學反應,形成新的化合物。例如,氧離子可以與金屬表面的氧化物反應,形成金屬氧化物層,提高金屬的耐腐蝕性。


3.氧化還原反應:等離子體中的離子和分子可以與表面的原子或分子發生氧化還原反應,改變表面的化學性質。例如,氧離子可以將金屬表面的氧化物還原成金屬,提高金屬的導電性和導熱性。


4.晶格缺陷修復:等離子體中的離子和分子可以填補表面的晶格缺陷,提高表面的結晶度和機械性能。例如,氮離子可以填補金屬表面的晶格缺陷,提高金屬的強度和韌性。


以上是等離子表面處理機在表面發生的一些常見反應,不同的反應會對表面產生不同的影響。在使用等離子表面處理機時,需要根據具體的材料和處理要求選擇合適的處理參數和反應方式,以達到佳的處理效果。

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