隨著塑料加工與改性技術不斷提高，應用領域迅速擴展。不同應用領域對塑料表麵裝飾、材料保護、改gai善shan粘zhan接jie等deng性xing能neng要yao求qiu日ri益yi增zeng多duo，但dan各ge種zhong塑su料liao材cai料liao結jie構gou與yu組zu分fen不bu同tong，相xiang應ying的de表biao麵mian性xing能neng也ye有you明ming顯xian差cha異yi。適shi應ying不bu同tong應ying用yong的de各ge種zhong表biao麵mian處chu理li技ji術shu與yu產chan品pin應ying運yun而er生sheng。
適應塑料表麵處
理的不同需要，已有多種處理技術開發出來。常用的技術有：溶劑清洗（脫脂）、電暈處理、短波紫外光輻射處理、砂紙處理、噴沙處理、等離子蝕刻、化學蝕刻、加熱處理等。針對不同材料，常常需要選擇不同的處理方法。
表麵處理方法的選用
由於大部分塑料的表麵能低，許多處理方法，如裝飾、印刷、噴pen塗tu等deng都dou不bu能neng直zhi接jie適shi用yong，而er需xu要yao首shou先xian進jin行xing表biao麵mian處chu理li。塑su料liao與yu各ge種zhong不bu同tong材cai料liao的de粘zhan接jie性xing是shi表biao麵mian處chu理li需xu要yao解jie決jue的de一yi個ge關guan鍵jian問wen題ti。一yi般ban來lai說shuo，塑su料liao粘zhan接jie性xing能neng與yu材cai料liao結jie構gou及ji組zu分fen有you關guan。
結構影響
PP 和PE等聚烯烴材料，表麵能很低，通常隻有30-34達因。要實現良好的粘接，一般要求表麵能不低於40達因。粘接試驗表明，PE在等離子處理後粘接強度可提高10倍；經過鉻酸處理後，粘接性能約可提高5倍。經過同樣處理，PP在離子化處理後粘接強度約會提高200倍，而在鉻酸處理後則會提高600倍。
為什麼鉻酸對PP的處理效果如此顯著，而對PE則不然？這是因為PP鏈段上每個碳原子都有一個甲基(-CH3)。甲基在經過氧離子化或鉻酸處理後極易被羧基氧化。而且，即使隻有很少的甲基被氧化，PP的粘接性能與極性也會因為羧基的存在而顯著改善。而PE則沒有這一基團。可以看出，聚合物的化學結構是進行表麵處理時必須考慮的一個重要因素。
組分影響
對各種配混料或共聚物而言，材料組分同樣會影響表麵處理方法的選用。例如氟聚合物及其共聚物的表麵能比聚烯烴還低，典型範圍為18-26達因。對於高氟含量樹脂如PTFE，經過環烷酸鈉蝕刻後粘接性能提高10倍，而經過氧或氬等離子處理後隻會提高3倍。PE的趨勢則與之恰恰相反。
然而，氟樹脂與PE的共聚物經等離子處理或環烷酸鈉處理後粘接性能增加都為10倍。可以看出，等離子處理更多與PE發(fa)生(sheng)作(zuo)用(yong)，而(er)環(huan)烷(wan)酸(suan)鈉(na)處(chu)理(li)則(ze)更(geng)主(zhu)要(yao)與(yu)氟(fu)樹(shu)脂(zhi)發(fa)生(sheng)作(zuo)用(yong)。由(you)此(ci)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，通(tong)過(guo)不(bu)同(tong)材(cai)料(liao)的(de)共(gong)聚(ju)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)材(cai)料(liao)的(de)處(chu)理(li)性(xing)能(neng)。對(dui)於(yu)不(bu)同(tong)組(zu)分(fen)的(de)共(gong)聚(ju)物(wu)，也(ye)需(xu)要(yao)根(gen)據(ju)材(cai)料(liao)的(de)特(te)點(dian)選(xuan)擇(ze)相(xiang)應(ying)的(de)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)。
選用技巧
不同的處理方法對不同聚合物結構與組分各有影響，因此對表麵處理方法的選擇也應基於材料的結構與組分進行。
對於低表麵能塑料（<35達因），主(zhu)要(yao)靠(kao)經(jing)驗(yan)選(xuan)取(qu)。而(er)高(gao)表(biao)麵(mian)能(neng)塑(su)料(liao)，由(you)於(yu)本(ben)身(shen)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)粘(zhan)接(jie)性(xing)，因(yin)而(er)幾(ji)乎(hu)每(mei)一(yi)種(zhong)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)都(dou)是(shi)適(shi)用(yong)的(de)，可(ke)重(zhong)點(dian)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)的(de)便(bian)利(li)性(xing)選(xuan)取(qu)。
一般來說，塑料的表麵能越低，需要的處理越多。但是，有些聚合物具有較低的表麵能，也可以直接用溶劑粘接，如ABS、PC、PS、AC和PVC等。事實上， AC之所以可以粘接是因為許多丙烯酸粘合劑自身即具有溶劑作用。而對於那些抗溶劑材料，如POM、PPO、PPS以及其他含有苯環的聚合物，通常需要表麵氧化處理或打毛。對於粘接更困難的材料如聚胺和聚亞胺通常需要表麵蝕刻處理才能粘接。
對於具有極性的塑料，如聚酯、環氧、聚氨酯、聚ju胺an等deng，表biao麵mian處chu理li的de方fang法fa也ye有you不bu同tong要yao求qiu。一yi般ban來lai說shuo，極ji性xing越yue小xiao，需xu要yao的de處chu理li也ye越yue少shao。在zai這zhe些xie材cai料liao中zhong，聚ju酯zhi和he環huan氧yang極ji性xing最zui強qiang，需xu在zai表biao麵mian打da毛mao後hou粘zhan接jie。剛gang性xing聚ju氨an酯zhi極ji性xing不bu高gao，通tong常chang用yong聚ju氨an酯zhi膠jiao粘zhan劑ji即ji可ke粘zhan接jie，但dan需xu要yao用yong環huan氧yang進jin行xing表biao麵mian處chu理li。聚ju胺an是shi其qi中zhong極ji性xing最zui小xiao的de一yi種zhong，不bu需xu處chu理li即ji可ke粘zhan接jie。
對於實際的處理過程，通常還需要考慮加工的經濟性，使之更好地符合實際加工需要。通常涉及到的各種過程參數，如加工時間、溫度、暴露程度、幹燥條件等都需要仔細考慮。
在選擇處理方法時，需要綜合考慮相應材料的化學特性、聚合物鏈段結構以及應用領域的特殊要求。高可靠性的粘接通常需要更多的表麵處理。
表麵處理應用技術
隨著製造商對製品質量要求越來越高，改進工作環境、提高工作效率與處理可靠性的配合技術與材料不斷開發出來，並擴展了其市場應用。
熱分子粘接加工技術
FTS公司是製造塑料噴塗前處理設備的專業公司。該公司開發出一種熱分子粘接加工技術（AtmaP），可有效改善材料的粘接性能，提高產品質量，並具有良好的環境友好性。
AtmaP 技術的實現，是通過采用Cirqual燃燒器實現的。AtmaP加工主要是在烯烴基塑料製件的表麵嫁接一層化學偶聯劑改善粘接性能。Cirqual燃(ran)燒(shao)器(qi)提(ti)供(gong)的(de)燃(ran)燒(shao)火(huo)焰(yan)是(shi)偶(ou)聯(lian)劑(ji)在(zai)塑(su)件(jian)表(biao)麵(mian)擴(kuo)散(san)的(de)唯(wei)一(yi)動(dong)力(li)。該(gai)燃(ran)燒(shao)器(qi)為(wei)輕(qing)型(xing)鋁(lv)質(zhi)結(jie)構(gou)，可(ke)以(yi)快(kuai)速(su)進(jin)行(xing)維(wei)護(hu)與(yu)操(cao)作(zuo)，尤(you)其(qi)適(shi)合(he)自(zi)動(dong)處(chu)理(li)使(shi)用(yong)。
該產品主要適用於需要進行噴塗、粘接、裝飾、層合、印刷或需要用膠帶粘接材料的表麵處理。據介紹，如今采用的其他類似工藝均無法達到AtmaP所能達到的效果。
光固化塗料應用於汽車塑料件
許xu多duo汽qi車che部bu件jian已yi采cai用yong工gong程cheng塑su料liao或huo者zhe聚ju合he物wu基ji複fu合he材cai料liao，它ta們men不bu僅jin僅jin需xu要yao塗tu料liao改gai善shan其qi表biao麵mian性xing質zhi，有you時shi還hai可ke以yi實shi現xian材cai料liao的de性xing能neng改gai進jin。汽qi車che燈deng罩zhao與yu反fan光guang鏡jing材cai料liao以yi塑su料liao代dai替ti玻bo璃li就jiu得de益yi於yu光guang固gu化hua塗tu料liao的de處chu理li技ji術shu。
聚碳酸酯具有易加工成型、重zhong量liang輕qing和he柔rou性xing強qiang不bu易yi破po碎sui等deng優you點dian，但dan它ta的de表biao麵mian強qiang度du不bu夠gou，不bu耐nai刻ke劃hua和he刮gua擦ca而er且qie耐nai候hou性xing差cha，易yi變bian黃huang。采cai用yong光guang固gu化hua塗tu料liao改gai善shan其qi表biao麵mian性xing質zhi，不bu僅jin可ke大da大da節jie省sheng塗tu裝zhuang時shi間jian而er且qie塗tu層ceng有you很hen好hao的de光guang學xue耐nai擦ca性xing能neng，並bing可ke滿man足zu長chang期qi耐nai侯hou性xing要yao求qiu。正zheng是shi由you於yu新xin技ji術shu的de推tui進jin，如ru今jin聚ju碳tan酸suan酯zhi燈deng罩zhao已yi幾ji乎hu完wan全quan代dai替ti玻bo璃li燈deng罩zhao。
汽(qi)車(che)反(fan)光(guang)鏡(jing)也(ye)是(shi)用(yong)塑(su)料(liao)製(zhi)備(bei)，但(dan)要(yao)求(qiu)必(bi)須(xu)有(you)很(hen)高(gao)的(de)反(fan)光(guang)性(xing)能(neng)。為(wei)了(le)達(da)到(dao)這(zhe)一(yi)目(mu)的(de)，塑(su)料(liao)表(biao)麵(mian)須(xu)經(jing)三(san)次(ci)紫(zi)外(wai)照(zhao)射(she)處(chu)理(li)。首(shou)先(xian)塑(su)料(liao)要(yao)經(jing)過(guo)紫(zi)外(wai)照(zhao)射(she)使(shi)表(biao)麵(mian)產(chan)生(sheng)光(guang)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)增(zeng)加(jia)表(biao)麵(mian)張(zhang)力(li)，以(yi)利(li)於(yu)光(guang)固(gu)化(hua)塗(tu)料(liao)的(de)流(liu)平(ping)與(yu)附(fu)著(zhe)；經過塗布光固化清漆固化後，塑料表麵變得平坦而易於金屬化；然後在真空沉積箱中完成金屬沉積。在塑料表麵金屬化後還需要再塗布一層光固化塗料，以保護金屬反光層。
通過改性改進表麵性能
PP由於脆性大（特別是低溫脆性）、結晶度較高、分子極性小，與其他高分子（如塑料、橡膠）和無機填料的共混性及粘接力很差，限製了其在一些領域的應用。
通過固相接枝改性，現已開發出相關產品，如伊士曼公司生產的氯化改性PP（MCPP）樹脂。采用固相接枝法對等規PP進行改性得到MPP，對MPP進行氯化即可獲得MCPP固體粉狀樹脂。改性PP（MPP）和MCPP作為特種PP專用料，大大擴展了PP的應用範圍。氯化改性後的樹脂附著力強，粘接性能提高，易於與其他樹脂共混或粘合。
用於包裝的薄膜通常需要進行表麵處理。
塑料薄膜的表麵處理
塑料薄膜是塑料中用量最大的品種之一，約占塑料總體用量的35%。塑料薄膜難印刷、難粘接、難複合、易產生霧滴、易yi生sheng成cheng靜jing電dian等deng問wen題ti較jiao為wei突tu出chu。在zai國guo內nei，塑su料liao薄bo膜mo表biao麵mian處chu理li較jiao多duo采cai用yong電dian暈yun技ji術shu，但dan對dui許xu多duo大da宗zong用yong途tu不bu適shi用yong。等deng離li子zi體ti表biao麵mian處chu理li技ji術shu至zhi今jin尚shang未wei有you根gen本ben性xing突tu破po，難nan以yi滿man足zu大da宗zong工gong業ye產chan品pin的de表biao麵mian改gai性xing需xu要yao。開kai發fa新xin的de表biao麵mian改gai性xing技ji術shu，對dui擴kuo大da塑su料liao薄bo膜mo的de應ying用yong市shi場chang具ju有you重zhong要yao意yi義yi。
北京化工大學材料學院有機材料表麵工程研究室自1996年開始，經間歇小試、模試及中試，開發出以表麵光接枝為主要技術特征的製備親水/疏shu水shui不bu對dui稱cheng塑su料liao薄bo膜mo的de連lian續xu生sheng產chan新xin工gong藝yi。該gai表biao麵mian處chu理li技ji術shu得de到dao的de塑su料liao薄bo膜mo產chan品pin，仍reng具ju有you薄bo膜mo原yuan有you的de疏shu水shui性xing，且qie可ke根gen據ju不bu同tong需xu要yao對dui表biao麵mian極ji性xing進jin行xing任ren意yi調tiao節jie，直zhi至zhi達da到dao完wan全quan親qin水shui。該gai技ji術shu幾ji乎hu適shi用yong於yu所suo有you的de塑su料liao薄bo膜mo，如ruPE、PP、PVC、PET、尼龍等。接枝聚合的特點使得改性層與原基膜以化學鍵聯接，性質非常穩定。
|