等離子處理塑料件原理是怎樣的？揚(yáng)州國興為您講解，我們先從物體表面能開始講解。

    一、表面能的概念

物體表面都有表面能存在，每一種材料都不一樣，表面能的單位是達(dá)因，達(dá)因值越大，表面能越高，數(shù)值越低，達(dá)因值越低，一般的涂覆和粘接，造成結(jié)合力不良的原因就是表面能低（表面干凈的前提下），大概的達(dá)因值只有10-30這個區(qū)間，這種表面能的條件下是不適合做粘接和涂覆的，只有達(dá)因值高于四五十以上才比較適合做粘接和涂覆；

反映和測量物體表面能的方式有兩種：

1、使用達(dá)因筆測量，達(dá)因筆和油性筆差不多，是直接畫在物體工件表面的一種液體，每一個達(dá)因值對應(yīng)了一只達(dá)因筆，達(dá)因筆就是按照型號來區(qū)分的，如果使用40號達(dá)因筆畫，畫上的痕跡很快收縮變形，那么表面能肯定低于40，我們根據(jù)收縮的快慢來權(quán)衡，如果收縮的快，我們就再用30號的測試，再看效果，如果30號的在1分鐘內(nèi)不收縮，很均勻的平坦開來，那么表面能肯定大于30達(dá)因，我們?nèi)绻獪y試很準(zhǔn)，可以再用33號，32號來測試，因?yàn)槲覀冊谔幚懋a(chǎn)品的時候可能需要的就是達(dá)因值超過某個值就可以，所以我們要求達(dá)因值要超過60達(dá)因，那么直接處理后使用60達(dá)因的來測試；

2、比較簡單的達(dá)因測試是測量滴水角，水的達(dá)因值是72，那么如果物體表面能超過70以上，那么用水來測量的話，滴水角一般小于10度，對水的浸潤性會非常好。

以上國興技術(shù)的講解不知道您有沒有理解，接下來為您講解表面涂覆和粘接效果的兩方面因素。

二、影響表面涂覆和粘接效果有兩方面因素

1、工件本身的特性，主要以表面能來反應(yīng)，材料表面能越低，涂覆的效果和粘接越差；

2、膠水和油墨等涂層的性質(zhì)決定；比如膠水，有環(huán)氧膠系的膠水、有丙烯酸膠系的膠水、那么每一種膠水都有自身的一種分子結(jié)構(gòu)，化學(xué)基團(tuán)和化學(xué)鍵組成，每一種膠水在粘接的過程中和材料既然能粘接那么牢固，也是在和工件表面發(fā)生一些列的反應(yīng)，由以化學(xué)反應(yīng)為主，在粘接、附著的化學(xué)反應(yīng)的同時，就存在很復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，例如：化學(xué)鍵的重組，基團(tuán)的結(jié)合、鍵合、交聯(lián)、替代等反應(yīng)；所以在粘接和涂覆的過程中，涂覆材料的化學(xué)性質(zhì)是否和工件有相吸或者相互親和的作用很重要，如果我們的膠水或者涂層材料和工件本身相互排斥，那么無論我們的表面能怎么高都是不能起作用的，當(dāng)然這種情況也比較多，有時候我們用氧等離子體處理的工件，由于工件表面多了很多氧自由基，有這么ABC三款膠水，膠水本身的性質(zhì)決定了可能A膠水比較喜歡和親和氧自由基，B和C不親和氧自由基，反而親和氫自由基，那么肯定A的粘接會比較好，而B和C就會比較差，如果用氫等離子體處理工件，那么B和C的粘接可能會比較好，而A就會比較差，這也就是我們?yōu)槭裁从貌煌牡入x子氣氛來處理工件，從而達(dá)到不同的效果；

三、材料分類

表面能是由于材料本身的分子結(jié)構(gòu)和特性決定；

材料的分類：分為有極性材料和無極性材料，有極性材料又稱有極材料，多為有機(jī)化合物，我們?nèi)粘＝佑|的所有的高分子化合物都是有極性的材料；極性的強(qiáng)弱就是材料的親水性、浸潤性；具體的就是我們所說的表面能，極性強(qiáng)就是親水性好、浸潤性好、表面能高，40，甚至70達(dá)因以上，所以粘接和涂覆效果就比較好，反之，極性差就是親水性、浸潤性差，表面能低，10-20達(dá)因，也就是我們說的材料的惰性很強(qiáng)，表面能低，不適合做涂覆和粘接；

無極性材料又稱無極材料，比如陶瓷、純二氧化硅玻璃等大多數(shù)以無機(jī)鹽類的化學(xué)成分為主，他們分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會帶有化學(xué)鍵和自由電荷，表面能低，親水性和浸潤性差，在涂覆和粘接的時候特別困難，需要特殊的材料或者膠水；通過以上的說明，接下來國興技術(shù)為您來講解等離子處理塑料件原理。

 四、等離子處理的由來和原理

既然材料的分類和表面能我們都知道了，那么怎么能把物體工件的表面能提高呢，表面能高就適合涂覆粘接，表面能低就不適合粘接和涂覆，那么推理只要把物體工件的表面能提高，就可以適合涂覆和粘接，所以就有了等離子體表面處理工藝，他能將一些自由基團(tuán)、自由電荷、功能團(tuán)等通過等離子體的方式在工件表面生成，從而讓物體工件表面能升高，達(dá)因值增大，適合粘接和涂覆；

比如我們通入真空室內(nèi)的是氧氣，那么氧氣經(jīng)過電離生成的氧等離子體就是由氧原子、氧離子、電子、中子、質(zhì)子等比較復(fù)雜的微觀離子組成，并且在處理的過程中，這些帶電的粒子受到電場力的影響會做加速減速運(yùn)動，運(yùn)動不規(guī)則，因?yàn)槲覀冸妶龅姆较蛟谧兓芰Φ姆较蛞苍诓粩嘧兓?，那么處理的過程就會有加速、減速、碰撞、吸收等很多粒子運(yùn)動形式，物體工件都是有CHON等元素組成，碳鏈的鏈狀結(jié)構(gòu)暴漏在最外層的也會被這些加速的粒子通過碰撞，反應(yīng)等參與進(jìn)來，有新的基團(tuán)生成，有化學(xué)鍵的破壞和重組，那么這時候工件表面的最外層分子級別的層面就被氧等離子體處理了，處理后的工件表面就會由原來的極性差，變?yōu)闃O性好，自由基多，自由電荷多，表面能就得意提升很大，就適合粘接和涂覆；

五、等離子體處理的功能和作用

等離子體處理有三個方面的作用，每個作用都有特定的用途：

1：清潔；

2：活化；

3：凹蝕；

在我們使用等離子體處理工件的同時，三種作用都在發(fā)生，那么我們最需要的是哪一種，哪一種最為主要，是我們要考慮的；

1：清潔；

可能有些工件表面本來很臟，比如注塑件表面的脫模劑，玻璃表面的殘膠等，有時候脫模劑肉眼無法觀察到，但的確存在，那么這時候就需要我們進(jìn)行等離子處理把污染物清除掉，讓工件表面就是其本身，這就是清潔；清潔的方式有兩種：一種是化學(xué)反應(yīng)，比如高分子的CHO的化合物，我們使用氧氣的等離子體，O+C=CO+CO2，O+2H=H2O等這些反應(yīng)生產(chǎn)氣象的物質(zhì)被真空泵帶走，第二種是物理撞擊，粒子在受電場力的支配下有一定的動能和能量，告訴撞擊工件表面，有些小顆?？赡芫蜁磺宄簦坏橇Ｗ雍苄?，小到我們無法想象，所以他只能撞下比他還要小的東西，所以都是氣象的東西，不會對工件表面造成傷害；

2：活化；

上面講到了活化的主要原理，那么每一種膠系和涂料涂層都有其喜歡的基團(tuán)，比如膠水中丙烯酸的膠系就帶有羧基基團(tuán)，它對羧基比較有親和作用，假使我們有兩種涂料：A 和B，A比較喜歡羥基，那么我們把物體表面經(jīng)過等離子處理讓羥基得以在工件表面存在，這時候我們將A材料涂敷在工件表面時，結(jié)合力很好；如果我們將處理過的工件同時用B涂料涂覆，有可能涂覆的效果就不好，容易脫落；所以活化的概念是引入對應(yīng)的官能團(tuán)、基團(tuán)、化學(xué)鍵（如正電荷或者負(fù)電荷）等，所以處理我們處理工藝外，還有涂覆的材料也有關(guān)系；比如有些工件再涂覆時，我們用氧氣處理的效果好，用氬氣處理的效果就不好，就是這個原理；

3：凹蝕；

兩個物體接觸時，都有一個表面積，兩點(diǎn)間的距離直線最近，兩個物體接觸時如果兩個都很光滑，那么接觸面就是最小的，如果兩個物體都很粗糙，形成山體形貌，那么這兩個物體接觸緊密時，他們的接觸面將大大增大，所以我們的凹蝕就是以這個原理為基礎(chǔ)，比如我們有時候在粘接和涂覆前有些工藝有打毛的一道工序，就是如此，只不過我們等離子表面處理就是講凹蝕量做到最細(xì)微，他的形貌是分子級別的凹蝕，肉眼無法觀察，所以我們是看不出工件表面是否受損，如果進(jìn)行SEM電子顯微鏡的掃描，就看到他們的處理效果；

六、等離子體處理的特點(diǎn)

一般情況下的等離子處理都會有三種處理效果同時存在，相互影響；只是我們根據(jù)通入氣氛和工件的不同，三種處理效果中有一種會占據(jù)絕對的主導(dǎo)，其他的為輔助；

由于有機(jī)材料千差萬別，有些就算是純的材料里面還分為不同的標(biāo)號，根據(jù)摻入物質(zhì)的量不一樣化學(xué)特性也不同，很多也摻入一些玻璃纖維、陶瓷粉、廢料、底料等，所以這樣就導(dǎo)致材料的特性發(fā)生很大變化，所以這時候等離子的具體工藝就有待實(shí)驗(yàn)，有時候我們使用N氣處理效果很好，稍微在材料里面摻入新的混合填充劑，那么可能N氣的處理效果就不好了，可能就要換做其他氣氛來處理；

另外等離子處理有一定的時效性，當(dāng)班處理當(dāng)班使用，因?yàn)楣ぜ砻娴碾姾?，自由基都是有極性的，和空氣當(dāng)中的游離粒子很可能發(fā)生反應(yīng)，彼此抵消，消融，所以等離子體處理是有時效性的，具體時效性的長短也是根據(jù)材料不同而不同，同樣的PE，PS，由于標(biāo)號不同，比較好處理的PE，放置半年，效果還很好，改性的PE則只能放置1天，第二天效果就很差了，需要再次處理以便達(dá)到需求的效果；

所以對于貴司提供的材料的種類和對應(yīng)處理的參數(shù)和時效性都是不能確定的，我們只能大體的提供一個可參考的參數(shù)和時效性，具體的需要現(xiàn)場試驗(yàn)以驗(yàn)證；