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等離子粘接對硫化橡膠表面局作用

發(fā)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(yè)
●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(huán)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(wǎng)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(yè)
● 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(yè)
● 在生產線上塑料瓶貼標簽前處理濕粘系統(tǒng)替代熱熔和擴散;
● PP薄膜單面預處理穩(wěn)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(yè)
● 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(yè)
● 鋁的型材進行預處理替代打毛、打底漆,得到穩(wěn)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(yè)
● 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(guī)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(huán)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(huán)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(xiàn)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(fā)生化學變化,生成不利于粘接的銹蝕區(qū),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(qū)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?shù)厣邷囟?,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(qū)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(xiàn)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(fā)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(fā)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(tài),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(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(jù)具體的材料和處理要求選擇合適的處理參數(shù)和反應方式,以達到佳的處理效果。

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