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PVC封邊條等離子體處理提高油墨附著力

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-11-30
等離子體處理
高分子封邊條是以聚合物為主要原料，加入增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、染料等助劑，一起混煉壓制而成的熱塑性卷材。封邊條主要作用是對(duì)板材斷面進(jìn)行固封，達(dá)到免受環(huán)境和使用過程中的不利因素（主要為水分）對(duì)板材的破壞，并阻止板材內(nèi)部的甲醛揮發(fā)，同時(shí)也起到一定的美化作用。通常封邊條擠出后，需要進(jìn)行印刷后期處理工藝。印刷常用油墨有油性油墨、水性油墨，家具封邊條越來越多地采用水性油墨進(jìn)行印刷，既能凈化車間生產(chǎn)環(huán)境，又能滿足人們對(duì)于環(huán)保家居的需求。高分子類封邊條常見的材質(zhì)主要有PVC、ABS、PE、PP、PMMA、PS等。PVC材料具有優(yōu)異的阻燃性、良好的耐磨性、優(yōu)良的抗化學(xué)腐蝕性、極佳的透明性與較強(qiáng)的電絕緣性，因此PVC封邊條是最常見的封邊條類型，而且產(chǎn)品越來越朝著節(jié)能、環(huán)保、無毒的方向發(fā)展，成為高檔的裝飾材料。
PVC封邊條
 PVC封邊條 
 
隨著人們生活質(zhì)量的提高，對(duì)家具的款式和色彩需求多樣化，這就要求與之匹配的封邊條五顏六色，花紋多樣。因此，必須要對(duì)封邊條進(jìn)行印刷才能滿足家具實(shí)際使用的要求。雖然PVC作為一種極性高分子材料，但其與木材、水性油墨之間粘接性能較差，需要對(duì)其進(jìn)行表面處理，才能滿足實(shí)際需求。近年來，等離子體處理技術(shù)作為一種新的表面處理技術(shù)得到了極大的發(fā)展。等離子體是一種電離度超過0.1%的氣體，是物質(zhì)在高溫或特定激勵(lì)下的一種物質(zhì)狀態(tài)，由離子、電子等大量正負(fù)帶電粒子和中性粒子(原子和分子)組成的，并表現(xiàn)出集體行為的一種中性氣體，是除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)外，物質(zhì)的第4種狀態(tài)。隨著低溫等離子體技術(shù)的迅猛發(fā)展，使等離子體處理技術(shù)在天然高分子材料和合成高分子材料及其它應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用成為可能。通過對(duì)高分子材料表面進(jìn)行等離子體處理，引入了多種含氧基團(tuán)，使表面極性和親水性能增強(qiáng)，從而有利于粘結(jié)和涂覆。

本文通過對(duì)PVC封邊條的等離子體處理，詳細(xì)研究處理后封邊條的表面張力變化，與板材等基體和水性油墨的粘接強(qiáng)度和耐久性能，以期為工業(yè)生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支持。

不同等離子體處理功率對(duì)PVC表面張力的影響
對(duì)于每種涂覆或粘接，獲得良好粘接的前提是兩種基材表面必須達(dá)到分子水平的接觸。基材表面良好的潤濕是形成優(yōu)良粘接的必要條件。同時(shí)，粘接完成后兩種基材的界面作用也是決定粘接效果的一個(gè)重要因素。兩種基材表面張力差異越小，則表現(xiàn)出良好的粘接性能。為了改善PVC與木板和水性油墨的粘接性能，通過不同功率等離子體處理PVC表面，提高PVC表面的表面張力，如圖1所示。隨著等離子體處理功率增大，PVC表面張力急劇增大。在處理功率達(dá)到200W·min/m2，PVC的表面張力達(dá)到了60mN/m，幾乎是未處理前的兩倍。隨著存放時(shí)間延長，等離子體處理表面的表面能存在下降趨勢(shì)。但是275W·min/m2或以上處理的表面能下降較小，處理效果較好。
圖 1 不同等離子體處理功率的 PVC 表面張力隨時(shí)間變化關(guān)系
圖 1 不同等離子體處理功率的 PVC 表面張力隨時(shí)間變化關(guān)系
 
不同等離子體處理功率對(duì)材料剝離強(qiáng)度的影響
圖2表示的是不同處理功率的PVC與板材剝離強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系。處理功率越大，PVC與板材的剝離強(qiáng)度越高，而在等于或高于200W·min/m2處理后，PVC與板材的剝離強(qiáng)度基本上保持不變，最大剝離強(qiáng)度為179N/25mm，比未處理前的95N/25mm提高了88.4%，處理效果明顯。從圖3中還可以看出來，隨著時(shí)間推移，等離子體處后的剝離強(qiáng)度都出現(xiàn)下降現(xiàn)象，但是從7天到14天剝離強(qiáng)度變化看出，隨著時(shí)間推移，剝離強(qiáng)度下降程度變緩。
圖 2 不同等離子體處理功率的 PVC 與板材剝離強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系
圖 2 不同等離子體處理功率的 PVC 與板材剝離強(qiáng)度隨時(shí)間變化關(guān)系
 
不同等離子體處理功率對(duì)水性油墨漆膜附著力的影響
本文采用分級(jí)來評(píng)價(jià)漆膜附著力。0級(jí)為優(yōu)，1級(jí)為良好，2級(jí)為合格，3~5級(jí)為不合格。圖3列出了不同處理功率的PVC與水性油墨表面漆膜附著力等級(jí)隨時(shí)間變化關(guān)系。未等離子處理的PVC與水性油墨表面漆膜附著力等級(jí)為2級(jí)，使用等離子體處理后，所有的處理樣品都在1級(jí)以上，200W·min/m2處理后的附著力即可達(dá)到0級(jí)的效果。隨著時(shí)間推移，未表面處理的PVC表面漆膜附著力在第7天降至3級(jí)，表明已經(jīng)無法滿足要求；而表面處理后的PVC表面漆膜附著力都在2級(jí)以上，能夠滿足實(shí)際使用要求。第14天后，低于225W·min/m2處理的PVC的表面漆膜附著力都降至了3級(jí)以下，而高于此功率處理的表面漆膜附著力仍在2級(jí)以上，而且表面處理功率越高，處理后7天和14天的附著力基本上保持在1級(jí)水平不再變化，說明了等離子體處理對(duì)提高PVC表面漆膜附著力的耐久性效果明顯。
圖 3 不同等離子體處理功率的 PVC 與水性油墨表面漆膜附著力等級(jí)隨時(shí) 間變化關(guān)系
圖 3 不同等離子體處理功率的 PVC 與水性油墨表面漆膜附著力等級(jí)隨時(shí) 間變化關(guān)系

PVC封邊條的表面性質(zhì)直接影響PVC與板材的剝離強(qiáng)度、與水性油墨的附著力等性能，進(jìn)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性。利用等離子體處理PVC表面，提高其表面的親水性能，從而提高PVC封邊條的表面張力、與板材剝離強(qiáng)度、與水性油墨的附著力等，處理后的PVC封邊條明顯優(yōu)于未處理的結(jié)果，能夠滿足實(shí)際的使用要求。
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