等離子表面處理后時效性有多久？
文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-04-06
低溫等離子體技術是一種清潔且高效節(jié)能的新型材料表面改性技術。該技術在改善材料表面性能的同時，仍可保持本體性能的特色，在材料表面改性方面具有廣闊的應用前景。通過等離子體表面改性可提高疏水性高分子材料表面對水的潤濕性能和粘合性能等，然而等離子對高分子材料表面改性處理的效果并不持久。雖然等離子處理能在材料表面引入極性基團，但是隨著時間的推移這些基團的數量逐漸減少，材料表面氧元素含量下降，表面得到改善的親水性能又回復到處理前的疏水狀態(tài)，這種現象通常被稱為低溫等離子處理對高聚物表面性能影響的時效性。
等離子表面處理后時效性有多久？
由于等離子表面處理時效與諸多因素有關，所以一般無法直接告知準確的時效性。憑借多年的處理經驗，我們給出一般條件下經過離子處理過后，幾種材料的時效性參考值。
等離子表面處理的時效性取決于活化時間 和 材料 ，從幾分鐘 到幾個月不等。
金屬、陶瓷、玻璃和彈性體：約1小時
塑料（不包括彈性體）：數日、數周、數月
等離子表面處理時效性產生機制
聚合物材料經等離子體改性處理后，表面引入大量極性基團，材料表面性能(如親水性)可得到顯著改善，但是，如果將改性后的聚合物材料放置在常溫常壓環(huán)境中，表面的極性基團數目隨時間推移而減少，等離子體改性效果發(fā)生明顯衰減。
由于時效性的產生機制十分復雜，至今仍沒有統(tǒng)一的觀點。下面介紹有幾種觀點：
1)極性基團翻轉模型。等離子體處理后，在聚合物材料表面引入大量的極性基團，這些極性基團在聚合物材料表面不穩(wěn)定，隨時間推移向材料內部翻轉以降低體系能量，造成等離子體改性效果隨時間發(fā)生衰減。
2)等離子體清理模型。對于一些表面沒有極性基團的材料(如金屬)而言，等離子體處理可去除材料表面的“污物”，從而使其表面能提高，親水性能得到改善，但是，隨時間推移，材料表面會被重新“污染”，親水性降低。
3）還有人認為等離子體改性處理時，聚合物材料表面高分子鏈斷裂，生成大量低分子質量的分子鏈，這些分子鏈不穩(wěn)定易被氧化，隨時間推移一部分被氧化的分子鏈遷移到材料內部，導致等離子體改性效果部分衰減，出現時效性。也有學者認為，時效性的產生是由于聚合物材料分子鏈具有易變性，易造成分子鏈整體或部分以不同方式運動(轉動或平移)，導致材料表面化學結構發(fā)生改變，材料表面與外部環(huán)境之間的界面張力也隨之發(fā)生改變，從而影響二者之間界面能的大小。分子鏈運動越劇烈，材料表面與外部環(huán)境之間的界面能越低，時效性越顯著。
時效性的存在嚴重影響了等離子體在實際中的應用，所以時效性問題的研究對等離子體技術進---步的發(fā)展以及在實際中的應用有著十分重要的意義。目前普遍認為時效性產生的原因是高分子材料表面極性基團的翻轉和分子鏈的遷移。但是由于時效性產生的機理和影響因素十分復雜，至今對它的認識還比較模糊，有待進一步研究。
影響等離子表面處理時效性的主要因素
聚合物材料的結構、等離子體處理的工藝參數及放置環(huán)境等因素都會對等離子體改性效果的時效性產生影響。一方面，由于聚合物材料的結構不同，等離子體處理后材料表面的交聯(lián)程度不同，分子鏈的運動能力不同，改性材料表面時效性的顯著程度也不同;另一方面，不同等離子體處理工藝在聚合物材料表面生成極性基團的規(guī)律不同，導致等離子體改性效果的時效性存在差異。除此之外，放置環(huán)境也會對聚合物材料改性效果的衰減規(guī)律產生影響，進而影響等離子體改性效果的時效性。
低溫等離子體處理技術在聚合物材料表面改性方面具有其他改性技術無法比擬的優(yōu)勢，但是改性效果隨時間推移發(fā)生明顯衰減，存在時效性，因此我們建議客戶在進行等離子處理后應盡快進入下一道工序，以避免因時效性造成的問題。
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