日韩视频免费观看高清完整版在线Iwww久久久I国产在线色I国产一级三级I免费精品在线视频I久草免费在线观看视频

高分子材料具有其獨特的性能，在工業、農業、國防、民用生活等各個領域得到了廣泛地應用，為國民經濟發展做出了重要貢獻。對于聚合物產品表面性能與其本體的性能同樣重要，隨著人們對產品表面質量和功能的追求，需對塑料表面要做些鍍膜（涂層），油墨印刷、黏接等二次處理提高其表面質量與應用，在與其處理過程中，都與塑料表面張力有著重要的關系。表面張力是材料界面的最基本性能之一。表面張力與聚合物表面理化性質對其應用有著重要的影響。本文就塑料產品二次加工中對塑料表面張力測試與處理等，將作出相應的措施，以大家了解與掌握。

塑料聚合物表面張力定義與測試

表面張力定義

表面張力（surface tension）定義：液體表面層由于分子引力不均衡而產生的沿表面作用于任一界線上的張力。水等液體會產生使表面盡可能縮小的力，這個力稱為“表面張力”。表面張力是一種物理效應，它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積，就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。廣義地所有兩種不同物態的物質之間界面上的張力被稱為表面張力。生活中清晨凝聚在葉片上的水滴、水龍頭緩緩垂下的水滴，都是在表面張力的作用下形成的。此外，水黽之所以能站在水面上，也是由于表面張力的作用。

聚合物有晶態與非晶態之分，晶態的密度高于非晶態，由此晶態的表面張力高于非晶態。當然影響表面張力的兩個因素是溫度和分子結構。液體表面張力測定由經典物理化學方法測定，聚合物形成產品后的固體，其表面分子沒有流動性，表面張力測定沒有直接的方法，只能通過間接的方法或估算方法。聚合物表面張力隨溫度升高而呈線型降低。聚合物表面張力通常隨分子量增大而增大。聚合物表面結構相似，但表面組成不同，影響聚合物的等當比容與密度，導致表面張力的改變。結晶型聚合物從溶體冷卻成晶體的相比過程中發生密度的轉折變化，表面張力也會轉折變化。

聚合物表面張力測試

固體表面自由能（簡稱表面能）與表面張力聯系較大。根據固體表面自由能大小，劃分為低表面能材料與中表面能材料。對高表面能材料表面張力則大，表面潤濕性則強，低表面能材料表面張力則小，表面潤濕性則弱。如圖1所示符合荷葉效應。

(a)低表面能材料表面潤濕性則弱 （b）高表面能材料表面潤濕性則強 

 圖1 材料表面潤濕情況示意圖

目前尚無直接測定聚合物表面張力的方法，這是固體聚合物不具有流動性，現有的測定表面張力技術不能使用。聚合物表面張力測試是通過間接方法或估算方法獲得，目前主要是用達因筆較為方便，又稱表面張力測試筆、電暈處理筆、塑料薄膜表面張力檢測筆等。達因筆測試表面張力原理：用已知浸潤張力的測試涂覆在待測材料表面，觀察測試液的浸潤情況，進行表面張力大小的測定。常用達因筆測量值為28~72mN/m（或28~72mN/m兩種單位形式為等同，下文中略去單位）達因值為雙號，可根據使用情況進行選購，如圖2(a)所示。

圖2 達因筆與測試示意圖

測試前先確定環境溫度、空氣濕度、以及被測物體表面溫度是否達到達因筆標定的標準條件（溫差越大，測量誤差越大）。測試方法圖2(b)所示塑料袋張力測試，當30mN/m筆測試時，在2s內達因筆潤濕了基材表面，沒有收縮或分散情況，說明表面張力等于或大于30mN/m；當44mN/m筆測試時，在2s內達因筆沒有潤濕了基材表面，出現收縮或分散水珠情況，說明表面張力小于44mN/m。還可用大于30mN/m筆測量，以此類推，直到測試結果在2s內改縮成水珠（球狀），則這測試之前一次的值被視為基材表面能，并作比較用。

塑料件等離子表面處理獲得好的黏接力

塑料之間（含與其他材料）黏接是塑件二次加工中必不可少的環節。聚合物之間（含與非金屬或金屬之間）黏接等都存在聚合物基料與不同材料之間界面黏接問題。黏接是不同材料界面間接觸后相互作用的結果，靠分子間吸引力而黏接東西。被黏物與黏料的界面張力、表面自由能、界面間反應等都影響黏接。

黏接不同于涂層和印刷，是綜合性強，影響因素復雜的一類技術，目前行業界有吸附理論、化學鍵形成理論、弱界層理論、擴散理論、靜電理論、機械作用力理論等從各個層面詮釋黏接原理。

為達到良好的黏接，吸附理論有兩個條件滿足。一是黏接劑要能很好的潤濕被黏物表面；液體黏接劑向被黏表面擴散，逐漸潤濕被黏物表面并滲入表面微孔中，由點接觸變成面接觸。二是黏接劑與被黏物之間有較強的相互作用力；產生吸附作用形成次價鍵或主價鍵。

等離子表面處理技術

等離子體被稱為物質的第四態,它是由帶電的正離子、負離子、電子、自由基和各種活性基團等組成的集合體。

等離子體表面處理技術是利用等離子體高能轟擊、活化反應等物理化學方法，將污染物從工件上剝離去除的一種工藝方法。等離子處理不僅對塑料聚合物表面產生刻蝕作用,還引入了大量的含氧基團,如羥基、羧基及羰基等入親水性的活性官能團。用等離子法處理PP、PE、聚四氟乙烯等難黏接材料的黏接強度大大提高。經等離子處理后材料表面粗糙度變大，接觸角降低，表面張力改變，增加黏接劑對其浸潤和黏接力。如表1所示。

等離子處理具有無污染，工藝簡單及高通用性等優點，且低溫等離子處理只會在聚合物材料表面(通常為幾到幾十納米)起作用，不會對基體原始性能產生任何影響。

聚合物的涂層、印刷、黏接等是塑料件二次加工必不可少的工藝，通過涂層、印刷、黏接等拓展塑料件應用范圍，給人們應用塑料帶來極大的方便，增加產品的美觀度。聚合物表面張力與聚合物本身材質有著緊密的關系，通過等離子表面處理，對表面張力不適的聚合物進行一系列的改進，達到改變其表面張力為塑料件二次加工服務。對二次加工后產品的檢測是重要環節，檢測目的則是驗證涂層、印刷、黏接的實際效果，也間接驗證表面張力改變情況。