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等离子粘接用浓硫酸处理粘结问题

发布时间:2021-9-11 9:23:32 | 信息来源:
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等离子粘接影响设备强度的物理因素

1.
表面粗糙度:

   
当胶粘剂良好地浸润被粘材料表面时(接触角θ<90°),表面的粗糙化有利于提高胶粘剂液体对表面的浸润程度,增加胶粘剂与被粘材料的接触点密度,从而有利于提高粘接强度。反之,当胶粘剂对被粘材料浸润不良时(θ>90°),表面的粗糙化就不利于粘接强度的提高。

2.
表面处理:

   
粘接前的表面处理是粘接成功的关键,其目的是能获得牢固耐久的接头。由于被粘材料存在氧化层(如锈蚀)、镀铬层、磷化层、脱模剂等形成的“弱边界层”,被粘物的表面处理将影响粘接强度。例如,聚乙烯表面可用热铬酸氧化处理而改善粘接强度,加热到70-80时处理1-5分钟,就会得到良好的可粘接表面,这种方法适用于聚乙烯板、厚壁管等。而聚乙烯薄膜用铬酸处理时,只能在常温下进行。如在上述温度下进行,则薄膜的表面处理,采用等离子或微火焰处理。

对天然橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶表面用浓硫酸处理时,希望橡胶表面轻度氧化,故在涂酸后较短的时间,就要将硫酸彻底洗掉。过度的氧化反而在橡胶表面留下更多的脆弱结构,不利于粘接。

   
对硫化橡胶表面局部粘接时,表面处理除去脱膜剂,不宜采用大量溶剂洗涤,以免不脱膜剂扩散到处理面上妨碍粘接。

铝及铝合金的表面处理,希望铝表面生成氧化铝结晶,而自然氧化的铝表面是十分不规则的、相当疏松的氧化铝层,不利于粘接。所以,需要除去自然氧化铝层。但过度的氧化会在粘接接头中留下薄弱层。

3.
渗透:

   
已粘接的接头,受环境气氛的作用,常常被渗进一些其他低分子。例如,接头在潮湿环境或水下,水分子渗透入胶层;聚合物胶层在有机溶剂中,溶剂分子渗透入聚合物中。低分子的透入首先使胶层变形,然后进入胶层与被粘物界面。使胶层强度降低,从而导致粘接的破坏。

   
渗透不仅从胶层边沿开始,对于多孔性被粘物,低分子物还可以从被粘物的空隙、毛细管或裂缝中渗透到被粘物中,进而侵入到界面上,使接头出现缺陷乃至破坏。渗透不仅会导致接头的物理性能下降,而且由于低分子物的渗透使界面发生化学变化,生成不利于粘接的锈蚀区,使粘接完全失效。

4.
迁移:

   
含有增塑剂被粘材料,由于这些小分子物与聚合物大分子的相容性较差,容易从聚合物表层或界面上迁移出来。迁移出的小分子若聚集在界面上就会妨碍胶粘剂与被粘材料的粘接,造成粘接失效。

5.
压力:

   
在粘接时,向粘接面施以压力,使胶粘剂更容易充满被粘体表面上的坑洞,甚至流入深孔和毛细管中,减少粘接缺陷。对于粘度较小的胶粘剂,加压时会过度地流淌,造成缺胶。因此,应待粘度较大时再施加压力,也促使被粘体表面上的气体逸出,减少粘接区的气孔。

   
对于较稠的或固体的胶粘剂,在粘接时施加压力是必不可少的手段。在这种情况下,常常需要适当地升高温度,以降低胶粘剂的稠度或使胶粘剂液化。例如,绝缘层压板的制造、飞机旋翼的成型都是在加热加压下进行。

为了获得较高的粘接强度,对不同的胶粘剂应考虑施以不同的压力。一般对固体或高粘度的胶粘剂施高的压力,而对低粘度的胶粘剂施低的压力。

6.
胶层厚度:

   
较厚的胶层易产生气泡、缺陷和早期断裂,因此应使胶层尽可能薄一些,以获得较高的粘接强度。另外,厚胶层在受热后的热膨胀在界面区所造成的热应力也较大,更容易引起接头破坏。

7.
负荷应力:

   
在实际的接头上作用的应力是复杂的,包括剪切应力、剥离应力和交变应力。

  
1) 切应力:由于偏心的张力作用,在粘接端头出现应力集中,除剪切力外,还存在着与界面方向一致的拉伸力和与界面方向垂直的撕裂力。此时,接头在剪切应力作用下,被粘物的厚度越大,接头的强度则越大。

  
2) 剥离应力:被粘物为软质材料时,将发生剥离应力的作用。这时,在界面上有拉伸应力和剪切应力作用,力集中于胶粘剂与被粘物的粘接界面上,因此接头很容易破坏。由于剥离应力的破坏性很大,在设计时尽量避免采用会产生剥离应力的接头方式。大气等离子处理机技术的特点:


1.
均匀度高。大气等离子是辉光式的等离子幕,直接作用于材料表面,实验证明,同一材料不同位置的处理均匀性很高,这一特性对于工业领域进行下一环节的贴合、邦定、涂布、印刷等制程十分重要。


2.
效果可控。大气等离子有三种效果模式可选。一是选用 氩气/氧气 组合,主要面向非金属材料并且要求较高的表面亲水效果时采用,比如玻璃,PET Film等。 二是选用 氩气/氮气 组合,主要面向各种金属材料,如金线、铜线等。因氧气的氧化作用,替换为此方案中的氮气后,该问题可以得到有效控制。三是只采用氩气的情况,只采用氩气也可以实现表面改性,但是效果相对较弱。此为特殊情况,是少数工业客户需要有限而均匀的表面改性时采用的方案。


3.
安全易用。大气式等离子,也是低温等离子,不会对材料表面造成损伤,例如对方阻值敏感的ITO Film材质亦可处理。无电弧,无需真空腔体,也无需废气排放系统,长时间使用并不会对操作人员造成身体损害。


4.
面积宽大。大气等离子大可以处理2m宽的材料,可以满足现有多数工业企业的需求。


5.
成本低廉。大气等离子设备功耗低,运行成本以气体为主。以主要消耗气体氩气为例,同corona等离子气体消耗量相比不足其1/20.糊盒等离子处理机的特点

一、对包装盒表面处理深度较小但非常均匀。

二、没有纸屑飞沫出现,属于环保处理。

三、糊盒等离子喷头距离包装盒之间有一定的距离,只有通过喷头把低温等离子喷射到包装盒需要涂胶处,可处理各类复杂形状的包装盒,连续性运作,产品质量稳定。

四、工作中不需要消耗其他燃料,只需接上普通电源即可运行,大大降低包装印刷成本。

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