Пластикова обробка поверхні продукту

Завдяки постійному вдосконаленню технології обробки та модифікації пластику, поле застосування швидко розширилося. Різні поля застосування мають зростаючі вимоги до прикраси поверхні пластику, захисту матеріалу, покращення склеювання та інших властивостей, але різні пластикові структури та компоненти різні, а відповідні поверхневі властивості також суттєво відрізняються. З’явилися різноманітні технології поверхневої обробки та продукти для різних застосувань.

Для задоволення різних потреб обробки пластичної поверхні було розроблено різноманітні технології обробки. Загально застосовувані технології-це очищення розчинників (знежирення), обробка корони, короткохвильова ультрафіолетове випромінювання, обробка наждачних паперів, обробка піскоструминної обробки, травлення в плазмі, хімічне травлення, обробка нагріву тощо. Часто необхідно вибирати різні методи лікування різних матеріалів.

Вибір методів обробки поверхні

Через низьку поверхневу енергію більшості пластмасів багато методів лікування, таких як прикраса, друк, обприскування тощо, не можуть бути безпосередньо застосовані, а поверхнева обробка повинна проводити спочатку. Адгезія пластмас до різних матеріалів є ключовою проблемою, яку слід вирішити при поверхневій обробці. Взагалі кажучи, властивості зв'язку пластмас пов'язані зі структурою та складом матеріалу.

Структурний вплив

Поліолефінні матеріали, такі як поліпропілен (ПП) та поліетилен (ПЕ), мають дуже низьку поверхневу енергію, як правило, лише від 30 до 34 дини. Для досягнення хорошого склеювання, як правило, потрібно, щоб поверхнева енергія не менше 40 дин. Тест на скріплення показує, що міцність на зв'язок ПЕ може бути збільшена на 10 разів після лікування плазми. Після лікування хромовою кислотою продуктивність зв'язку може бути підвищена приблизно в 5 разів. Після того ж лікування міцність зв'язку ПП зросла приблизно в 200 разів після лікування іонізації та 600 разів після лікування хромовою кислотою.

Чому лікування хромової кислоти на ПП настільки значний, але не на ПЕ? Це пояснюється тим, що кожен атом вуглецю в сегменті ПП має метильну групу (-Ch3). Метильні групи легко окислюються карбоксильними групами після іонізації кисню або хромовою кислотою. Більше того, навіть якщо окислюються лише кілька метильних груп, властивості зв'язування та полярність РП значно покращуються через наявність карбоксильних груп. PE не має цієї групи.

Видно, що хімічна структура полімеру є важливим фактором, який необхідно враховувати при проведенні поверхневої обробки.

Композиційний вплив

Для різних сумішей або сополімерів склад матеріалу також вплине на вибір методу обробки поверхні. Наприклад, фторополімери та їхні сополімери мають нижчі поверхневі енергії, ніж поліолефіни, як правило, від 18 до 26 дин. Для високих смол вмісту фтору, таких як політетрафторетилен (ПТФЕ), після травлення нафтенату натрію, продуктивність зв'язку покращується в 10 разів, але після лікування кисневими або аргоновими плазмою це покращується лише в 3 рази. Тенденція PE - це навпаки.

Однак властивості зв'язування сополімеру фтор -смоли та ПЕ збільшувались на 10 разів після лікування плазми або лікування нафтенатом натрію. Видно, що лікування у плазмі має більшу взаємодію з ПЕ, тоді як лікування нафтенатом натрію має більшу взаємодію з фтор -смолою. Видно, що властивості обробки різних матеріалів можна вдосконалити за допомогою сополімеризації. Для сополімерів різних компонентів також необхідно вибрати відповідний метод лікування відповідно до характеристик матеріалу.

Техніка відбору

Різні методи лікування мають різний вплив на різні полімерні структури та компоненти, тому вибір методів поверхневої обробки також повинен базуватися на структурі та складі матеріалу.

Для пластмас з низькою поверхневою енергією (<35 дин) вибір в основному базується на досвіді. Пластик з високою поверхневою енергією, через його хорошу адгезію, застосовується майже кожен метод обробки і може бути обраний відповідно до зручності використання.

Загалом, чим нижча поверхнева енергія пластику, тим більше обробки. Однак деякі полімери мають нижчу поверхневу енергію, а також можуть бути пов'язані безпосередньо з розчинниками, такими як акрилонітрил-бутадієнові-стирол пластмаси (ABS), полікарбонат (ПК), полістирол (PS), стеарат цинку (AC) та полівінілхлорид (PVC) .

Насправді АС можна скласти, оскільки багато акрилових клеїв мають власну дію розчинника. Для тих антирозчинних матеріалів, таких як поліформальдегід (POM), поліфеніленовий ефір (PPE), поліфенілен сульфід (PPS) та інші полімери, що містять бензольні кільця, поверхневе окислення або обробка волосся. Матеріали, які складніше зв’язати, такі як поліамід та полііміди, часто потребують обробки поверхневого травлення для зв'язку.

Для полярних пластмас, таких як поліестер, епоксид, поліуретан, поліамід тощо, метод поверхневої обробки також має різні вимоги. Загалом, чим менше полярності, тим менше обробки. З цих матеріалів поліестер та епоксидні смоли є найбільш полярними і їх потрібно скласти на поверхні після чищення. Жорсткі поліуретани не дуже полярні і зазвичай можуть бути пов'язані з поліуретановими клеями, але потребують поверхневої обробки епоксидними смолами. Поліамід - один з найменш полярних і може бути пов'язаний без лікування.

Для фактичного процесу обробки зазвичай необхідно враховувати економіку обробки, щоб вона могла краще задовольнити фактичні потреби в обробці. Зазвичай різні параметри процесу, такі як час обробки, температура, опромінення, умови сушіння тощо, потрібно ретельно розглянути.

Вибираючи метод лікування, необхідно враховувати хімічні характеристики відповідного матеріалу, структуру сегмента полімеру та спеціальні вимоги поля застосування. Висока надійність зазвичай потребує більшої поверхневої обробки.

(1) Технологія обробки термомолекулярної зв'язку

FTS розробила технологію обробки термічних молекулярних зв'язків (ATMAP), яка може ефективно покращити властивості зв'язку матеріалів, покращити якість продукції та мати хорошу екологічну доброзичливість.

Технологія Atmap реалізується за допомогою кругальних пальників. Переробка ATMAP - це, головним чином, для прищеплення шару хімічного зв'язку на поверхні пластикових деталей на основі олефіну для поліпшення властивостей зв'язку. Полум'я згоряння, що надається церкальським пальником, є єдиною рушійною силою для з’єднання агента, що поширюється на поверхню пластикової частини. Легка алюмінієва конструкція пальника дозволяє швидко обслуговувати та працювати, особливо для автоматичної обробки.

Продукт в основному підходить для обробки поверхні, яка вимагає обприскування, скріплення, прикраси, ламінування, друку або склеювання клейової стрічки. Згідно з повідомленнями, інші подібні процеси, що використовуються сьогодні, не в змозі досягти результатів, досягнутого ATMAP.

(2) Покриття легких затвердінь наносяться на автомобільні пластикові деталі

Багато автомобільних компонентів вже використовують інженерні пластмаси або композити на основі полімерів, які потребують не лише покриттів для поліпшення своїх поверхневих властивостей, але іноді і для поліпшення властивостей матеріалу. Використання пластику замість скла в автомобільних відтінках лампи та дзеркал виграє від технології очищення світлого вилікування покриттів.

ПК має переваги легкої обробки та формування, легкої ваги та сильної гнучкості, що не легко зламати, але його міцність на поверхню недостатньо, не стійкі до подряпин та подряпин та поганої стійкості до погоди, легкої в жовтому. Використання світлодіодних покриттів для поліпшення властивостей поверхні може не тільки значно врятувати час покриття, але й мати хорошу оптичну стійкість до рубання та відповідати вимогам довгострокової погодної стійкості. Саме через просування нових технологій ПК -лампами тепер повністю замінили скляні світильники.

Автомобільні дзеркала також виготовлені з пластику, але вони повинні мати високу рефлексивну продуктивність. Для досягнення цього пластикову поверхню потрібно тричі обробляти ультрафіолетовим опроміненням.

Перш за все, пластик повинен бути опромінений ультрафіолетом для отримання фотохімічної реакції на поверхні для збільшення поверхневого натягу, щоб полегшити вирівнювання та адгезію фотодокореного покриття; Поверхня пластику стає плоскою і легко металізується після затвердіння з покритим світлом лаку. Потім осадження металу завершується у вакуумній камері осадження. Після металізації пластикової поверхні також необхідно нанести шар світлового затвердіння для захисту металевого відбиваючого шару.

(3) Поліпшити властивості поверхні за допомогою модифікації

Завдяки крихкості ПП (особливо низької температури), високої кристалічності, невеликої молекулярної полярності та інших полімерів (таких як пластмаса, гума) та неорганічні наповнювачі, змішування та адгезія ПП погана, що обмежує його застосування в деяких полях.

За допомогою модифікації трансплантації твердих фаз були розроблені пов'язані продукти, такі як хлорована модифікована смола РП (MCPP), що виробляється Істманом. Метод прищеплення твердої фази був використаний для модифікації ізотаксичного РП для отримання MPP, а тверда порошкова смола MCPP отримували шляхом хлорування MPP. Модифіковані PP (MPP) та MCPP, як спеціальні матеріали ПП, значно розширюють діапазон додатків ПП. Модифікована смола хлорування має сильну адгезію, поліпшені показники зв'язку, і її легко змішати або зв’язати з іншими смолами.

(4) Поверхнева обробка пластичної плівки

Пластикова плівка - одна з найбільших сортів пластику, що становить близько 35% від загальної кількості пластику. Пластикову плівку важко друкувати, важко зв’язати, складно складати, прості у виробництві крапельки, прості у виробництві статичної електроенергії та інші проблеми є більш помітними. У Китаї технологія Corona використовується при поверхневій обробці пластичної плівки, але вона не підходить для багатьох масштабних цілей.

Технологія обробки поверхні плазми досі не здійснила фундаментальний прорив, і важко задовольнити потреби модифікації поверхні масштабних промислових продуктів. Розробка нової технології модифікації поверхні має велике значення для розширення ринку додатків пластичної плівки.