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常用的无机填充料特性

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常用的无机填充料特性

重质碳酸钙——粒子为圆榴状、易沉淀，注意与其他悬浮性好的填料一起使用，保光保色性差。    
轻质碳酸钙——粒子形状为圆榴状，堆积密度小，在超CPVC的涂膜中提供一定的干遮盖力，保光保色差。    
滑石粉——六方或菱形板状晶体片状结构，难润湿分散，润湿好后悬浮性好，易粉化，抗渗透性好，用于内墙装饰涂料可以改善涂膜手感 。   硅灰石——针状、棒状或辐射状纤维结构，耐磨、耐久性性好可改善涂膜的浮色性。    
高岭土——片状结构，可改善涂膜的浮色性，在常用几类填料品种中有较好保光保色性。  
重晶石——比重大，易沉降，与悬浮性好的填料配合使用。重晶石分天然和人工合成两类，合成沉淀硫酸钡在丝光、半光涂料中使用较多，对涂膜消光较少，耐侯性好，保光保色性强，推荐用在外墙涂料中、汽车油漆中。    
云母粉——透明片状结构，良好的抗渗透性，良好的耐侯性。

weking

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涂料油漆专用纳米二氧化钛
基本信息：
CAS#：13463-67-7                     分子式：TiO2   0571-85367025          
性质：
本品外观为白色疏松粉末，主要成分为纳米二氧化钛，晶型为金红石型或锐钛型，具有显著的光催化抗菌、光催化降解甲醛、苯、氨等有害气体功效，具有抗污、屏蔽紫外线功效。本品无毒无害，与涂料、油漆原料有极好的相容性。在涂料、油漆中，建议添加量为2-10%。
　　本品为特殊包膜型，包膜层隔绝了纳米氧化钛和基才直接接触，防止光催化基材，又留有空隙使甲醛、苯、细菌等小分子物可以扩散到纳米氧化钛上去从而被催化降解。
技术指标：
项 目 指 标
型号 VK-T06H VK-T06S
纳米二氧化钛外观 白色粉末状 白色粉末状
纳米二氧化钛表面性质 亲水 亲油
PH 值 6-8 6-8
晶 形 金红石、锐钛 金红石、锐钛
粒径，nm 20±5、60 20±5、60
比表面积，m2/g 70-120 70-120
纳米二氧化钛含量，% > 90 或 95 90 或 95
表面处理剂 5-10% 二氧化硅、三氧化二铝、氧化锆、有机处理等，可根据需要定制。
干燥失重105℃、2h   （%） ≤1.0 ≤1.0
灼烧失重（%） ≤1.0 ≤1.5
光催化抗菌率   ≥99 ≥99
光催化降解有害气体滤 48h   ≥ 99 ≥99
铁（Fe） ppm ≤5 ≤5
砷（As） ppm ≤0.5 ≤2
铅（Pb） ppm ≤10 ≤10
应用特性：
１、粒径均匀，分散性好；
２、应用于油墨、涂料，具有显著的光催化抗菌、光催化降解甲醛、苯、氨等有害气体功效，能很好的提高其粘附力、抗老化、耐擦洗性能；
３、有很强的屏蔽紫外线能力和优异的透明性，已广泛应用于化妆品、涂料等产品中；
４、用于塑料、橡胶、功能纤维产品，它能提高产品的抗老化能力、抗粉化能力、耐候性和产品的强度，同时保持产品的颜色光泽，延长产品的使用期
5、油性, 能很好地分散在有机溶剂和塑料树脂中；
6、于造纸工业中，能提高易打印性和不渗透性；
7、以应用于冶金和航天工业;
包装：10公斤/桶
杭州万景新材料有限公司
电话：[phone]
传真：[phone]
邮箱：999999vk@
网址：
地址：浙江杭州拱墅科技园祥园路39号

kingwj

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空心玻璃微球，是一种独特而性能稳定的中空微粒，唯一可使多种行业的产品提高质量降低成本的填充物质。它的开发始于五十年代。由于其独特的空心结构以及物理力学性能和其稳定的化学性质，做为非金属材料添加剂，无毒无色无味，引起广泛的注意。
国外自七十年代就将其作为一种新型填充材料，研究在各个领域中的应用。国内于八十年代才开始研究空心微球及其应用技术,并耗资数千万元引进国外生产技术和设备。国家为推动空心微球的发展，多次下达文件（如国经贸资[1996]809文件），予以鼓励和支持。由于技术上原因，迄今所生产的空心玻璃微球，无论在质量性能，还是在品种规格方面都不能满足需要，也无法与国外产品相比。目前国际上有只有美国3M公司能够完全提供符合技术要求的空心玻璃微球产品。
美国PQ公司的中空玻璃微球是一种轻质非金属多功能材料，它的直径在15-135um间，外观为纯白色，流动性好。在显微镜下观察为具有银白色光泽的球体，中空，有坚硬的外壳，壳内为稀薄气体。壁厚为其直径的8-10%。其硬度高、质量轻、耐水、耐腐蚀、无毒、防辐射、防火、隔音、绝缘。作为材料添加改性，又有耐磨性强、抗压强度高、导热系数低的优越特性。同时做添加工艺时，分散性、流动性、稳定性俱佳。它将成为二十一世纪新型复合材料的主流，它的出现是全球材料史上的一次重大革命，使材料由粉体世界向球体世界过渡。
中空玻璃微珠在复合材料中的应用
1　前　言
  这些年发展起来的诸多填料一般来说都比树脂便宜得多。它们对树脂的性能有很大的影响,因此在使用过程中值得注意的是要充分利用其优点绝不能降低最终制品的性能。对于影响非常显著的性能,比如弯曲模量和密度等,有时填料起着双重作用。这些也是众所周知的,这就是填料的科学,中空玻璃微珠作为一种较新的填料具有一些不寻常的特性,从不同的角度自然地改善了树脂的性能,填料不仅仅是树脂的添加剂,更重要的是它改进了树脂的性能。
2　基本性能
  这些年来中空玻璃微珠在美国已成为比较成熟的工程用材料。同时在英国也得到了较为广泛的应用。当然,同体积相比它的价格要比碳酸钙高得多。对于含钠的硼硅酸盐即Ｅ玻璃中空玻璃微珠耐水及化学介质的腐蚀性好,具有较低的表面碱性度和含水率,含碱量为重量的0.5%,含水率为体积的0.2%。当有放热反应时,较高的含水率会导致较多的水分蒸发,最终在产品模塑过程中引起一些缺陷。但是,中空玻璃微珠与通常的填料相比其几何尺寸是较为完整的中空球体,粒度为10～180μｍ,壁厚为1～3μｍ,它们象轴承一样互相之间能够滚动,具有很好的自由流动性。
3　优点
  中空玻璃微珠具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点。这些优点特别是能够在模塑完成的成品中体现出来。最终产品重量轻,容易安装,并且特别适合制作要求有浮力的制品。中空玻璃微珠可以应用在很多材料领域中以提高或改善材料的耐水性、抗压强度、收缩率和冲击强度等。密度低,能制取较轻的部件;孔隙率和比表面低,珠体吸收树脂少,所以即使高量填充,粘度也不高;具有化学稳定性和惰性;良好的抗龟裂性能,最终的制品易于后处理,如钻孔、切割及打磨,这也是中空玻璃微珠较为容易破坏的另一个优点。由于中空玻璃微珠就象减震器一样,因此,产品的抗压强度及抗冲击强度也得以改善。由于中空玻璃微珠优先于树脂基体而破坏,降低了制品受冲击的程度。中空玻璃微珠也具有较好的绝缘性能,这一性能特别是在制品使用过程中遇到有热水冲击时,中空玻璃微珠和树脂便形成了互不连通的热传导绝缘层。最后,由于中空玻璃微珠的着色性不好,使得制品有些发白,但有时这也是优点,一方面可以降低白色颜料如钛白粉的用量,最多可降低50%,另一方面值得一提的是最终产品的色彩较为柔和。
4　在人造大理石及玛瑙制品中的应用
  中空玻璃微珠较大的用途是人造大理石。在美国,有许多制造商正在使用这种填料,它有以下优点:①改善冲击性能,正确配方制造的产品其性能高于人造大理石协会的要求。②改善纹理布局及颜色的连续性,使得产品更加美观、耀目。③降低固化时间,具有较快的模具周转速度。④改善冲击强度,提高抗龟裂能力,降低产品的破损率。⑤改善机械加工性,减少去飞边、切割、钻空和打磨的时间。⑥降低后处理工具的磨损。⑦改善浅颜色的着色性能,同时降低ＴｉＯ2的用量(虽然有时需要混入一些较深的颜色)⑧重量轻,使其在搬运及安装过程中变得更容易,也降低了运输成本。以上所列的优点③～⑧能够明显降低成本。表1为人造大理石标准配方及含中空玻璃微珠配方所用树脂粘度为600～2000ｃＰ,采用中空玻璃微珠不会造成混合体系粘度的增加。在这个配方中重量占3.8%的中空玻璃微珠其体积可达26.8%,这样会使其最终重量降低30%。由于树脂的粘度、当时的环境温度及碳酸钙的粒度是影响混合物体系粘度的主要原因,因此应优化这些因素,使其纹理更流畅、气泡更易排除,特别是当树脂的温度小于21℃时。碳酸钙的粒度应小于30目,以减少对玻璃微珠的损伤.
表1　配方中是否含有中空玻璃微珠的人造大理石密度比较
    配方                             Ｗｔ%         Ｖｏｌ%       密度
    标准                树脂           23            41                    
                       碳酸钙          77            59            2.079          
                        合计          100           100                

含中空玻璃微珠           树脂          30.2          37.4            
                      中空玻璃微珠        3.8          26.8       1.466          
                            碳酸钙       66            35.8            
                            合计          100           100
5  修补复合材料(树脂腻子)
  修补用的复合材料,其典型的应用是在树脂中加入中空玻璃微珠以取代部分碳酸钙、滑石粉等填料制成各种腻子,具有质量轻、附着力强、容易涂沫、低收缩性等优点,尤其是砂磨和抛光等加工性能显著提高。对空心微珠来说,灰尘是一个问题,有趣的是,在后处理过程中,比如打磨,导致空心微珠的破坏形成的灰尘其密度同玻璃的一样,这样它便不会漂于空中而很容易地降落到地面上。这样会大大减少空气中粉尘含量过高的缺点。这种腻子广泛用于玻璃钢制品、汽车、船舶、机床等的修补作业中。应当注意的是中空玻璃微珠的直径不宜过大,防止打磨后留下太大的针孔,同时要选择更加理想的级配。表2是典型的腻子配方,当然要根据树脂的粘度等因素来做适当的优化。
表2　含有中空玻璃微珠的腻子配方
    组　成         密度           Ｗｔ%          Ｖｏｌ%
     树　脂        1.14            37             42
  中空玻璃微珠     0.23             5             29
     滑石粉        2.60            58             29　　
这个配方的密度为1.3ｇ/ｃｍ3,而普通腻子为1.89ｋｇ/ｃｍ3左右。
6　合成泡沫塑料块及轻质芯材
  早在1971年ＳＰＩ年会上就有一篇研究论文中介绍道,在环氧树脂中加入中空玻璃微珠得到了较高质量的泡沫,并且密度降低了20%～30%。泡沫密度为0.66ｇ/ｃｍ3时静压强度为1136ｋｇ/ｃｍ2。在制造轻质ＧＲＰ芯材时,正是由于采用了中空玻璃微珠才使得技术问题得以解决。与通常玻璃钢相比,这种芯材的使用大大提高了制品的刚度并降低重量,根据刚度来选择芯材的厚度。芯材的密度为0.57ｇ/ｃｍ3～0.67ｇ/ｃｍ3,抗压强度为284ｋｇ/ｃｍ2～426ｋｇ/ｃｍ2。广泛应用于各种工业制品,如车辆、船舶、建筑用夹层复合板,运动器材、模型、深水浮体等。
7　聚酯家具
  聚酯家具是中空玻璃微珠的另一应用领域,主要是降低其密度,例如,它能使混合物的密度达到0.9ｇ/ｃｍ3,而用珍珠岩为1.09ｇ/ｃｍ3,用碳酸钙为1.46ｇ/ｃｍ3。同时也提高了砂磨和抛光等加工性能,节约工时为50%左右。随着中空玻璃微珠比例的增加其刚度也明显地提高。
8　玻璃钢喷涂工艺
  含有中空玻璃微珠的树脂体系可以采用无气喷涂设备来喷涂,再加上玻璃纤维短切毡、布及其它织物能够制造船舶用层合板。随着体系内压力的不同来选择相应类型的中空玻璃微珠。较为典型的配方是中空玻璃微珠的体积含量为22%,相应的重量含量为5%左右。利用较低剪切力的搅拌设备便能很好地使之分散到树脂中去。
9　ＳＭＣ和ＢＭＣ制品
  在ＳＭＣ和ＢＭＣ中加入中空玻璃微珠能够使其最终模塑制品的重量降低25%～35%。密度由1.7ｇ/ｃｍ3～1.9ｇ/ｃｍ3降到1.2ｇ/ｃｍ3～1.4ｇ/ｃｍ3,介电性能也得到大大地改善。选择合适的配方能够制造出符合特定要求的绝热板。较为典型的应用实例是能够制造出较为轻质的汽车和建筑零部件。
10　玻纤缠绕和拉挤工艺
   在纤维缠绕和拉挤工艺中应用中空玻璃微珠能够降低成本,降低复合材料的密度,提高复合材料的抗冲击强度和机械加工性能。在拉挤工艺中采用中空玻璃微珠能够降低树脂和玻纤的用量。添加8%的中空玻璃微珠就能减少15%以上的玻纤用量。除了减少重量以外,还能够改善制品的物理、介电和绝缘性能。此外，另一个优点是它在树脂体系中能够起到润滑剂的作用,可以使拉挤速度提高25%～70%。
11　其它树脂体系
   中空玻璃微珠除了添加到聚酯中以外还可添加到环氧树脂中,制成合成泡沫塑料块。在美国环氧/玻璃微珠合成泡沫已经成功地应用到船舵中。这种泡沫塑料块作为船舵的芯材而表层为玻璃钢。同聚酯相比环氧在减轻重量的前提下还能够使之强度得到显著地增加。实验室测得的数据表明,用这种材料制成的船舵,其抗弯曲载荷可达2500kg,是工程塑料ABS强度的3倍。在德国也有用聚酰亚胺树脂和中空玻璃微珠合成的泡沫塑料块来制造船舵的,这个船舵用在长12.5ｍ,重55kg的帆船上。在结构材料中已经成功地采用了刚性的聚酰亚胺泡沫塑料块,这种结构能够使其压缩、弯曲强度及模量,高温条件下的尺寸稳定性得以提高。
空心玻璃微球应用非常广泛：
* 涂料、油漆领域： 油漆油墨，如粘合剂、绝缘漆、防腐漆、耐高温防火油漆、建筑涂料、.汽车腻子、地板漆、原子灰等。
* 塑料工业领域： 聚丙烯（PP）、尼龙、聚对苯二甲酸（PBT）、聚甲醛（POM）、PA等功能母粒制成品，如汽车饰件、仪表板、家电外壳、风扇、音箱、灯具总承、铸件、齿轮、结构件、管材等。
* 改性橡胶：
各种工业和民用橡胶制品，如地板胶、电线电缆、各类电气开关等绝缘材料、军用民用鞋底、轮胎、传送带、垫圈、密封条等。
* 电气器材、运动器材、医疗器械、汽车部件、汽车壳体、保险杠、活塞环等许多领域。
* 建材工业领域：建筑装饰、高级路面铺料、屋顶防水保温涂层、道路工程、改性沥青等。
. 封装材料领域：变压器灌封料、电子封装材料等。
* 聚酯领域：各种玻璃钢家具、船舶、人造大理石
* 航天和空间开发、军事工业：宇宙飞行器、飞船表面复合材料，乳化炸药，卫星防火层，.海洋、船舶、深海潜艇等；
* 石油工业：油田固井、管道、防腐保温、海底工程等。

   我公司是美国PQ波特公司的代理商，代理其特殊工业材料－空心玻璃微球和实心玻璃微珠。我公司在玻璃微球的几个主要牌号上有大客户在大量使用，所以在价格上有绝对的优势。有需要的朋友，欢迎和我联系。
MOB: [phone]  QQ:749378909

提高油墨附着力的电晕处理基础知识

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发表时间 [2004-9-14]    点击次数 [451]    作者： 8131888
  电晕处理是广泛用于对塑料、纸张及金属箔作表面处理以改进油墨、油漆、连接剂及涂料的附着力。它被广泛采用的原因是效果好、能控制及便于掌握。尤其是因为电晕处理设备的效率及作用不断改进，与高产的加工设备保持着同步并进。
一、可湿性与附着力　
  电晕处理是改变不少非吸收性基材表面特性的一种有效手段，能使油墨有更好的湿润及附着性能，即所谓可湿性，这就是诸如油墨、底胶、涂料等对塑料、纸张或金属箔附着的基础。可湿性决定一种液体在一种固体表面上的展延性。水滴在亲水性表面就展延成一薄水层，而在亲油性表面却形成小水滴。水滴外表层的切线与固体表面间所形成的接触角（夹角），即表示该表面润湿性能的强弱，接触角越大，润湿性能越差。
  润湿性视化学组成及表面结构而异。对塑料进行印刷或烫箔时，塑料表面的可湿性必须比油墨或箔的可湿性高，否则其展延、转移及附着均会发生困难。几种聚合物的表面性能大致如下：
 　 聚乙烯（PE）　　31-33mN/m
  　聚丙烯（PP）　　29-30mN/m
　 涤纶聚酯（PET） 41-42mN/m
  通常用作油墨溶剂的表面能为：乙醇22 mN/m、醋酸乙酯24 mN/m，而水为72 mN/m，就难以湿润塑料，所以水基油墨一般不用来印塑料。
  塑料是一种复合物质，含一种或多种聚合物及多种添加剂，如填充料、抗氧化剂、润滑剂、抗静电剂、颜料等。虽然塑料的主体聚合物的化学结构（基团）决定油墨或底胶的可湿性和附着力，但其添加剂会从塑料内部向表面迁移，而影响塑料的表面能。所以，塑料存放的时间越长，或某些添加剂的含量（如润滑剂）越高时，其表面能的变化也越大。故塑料在印刷前还需对其表面能进行测试，并作电晕处理，以免发生转移或附着力不足的问题。一般来说，20-40千赫的中频处理大多就可以了。特殊处理（如复杂的产品）则可采用特定的电极进行处理。
  UV油墨比溶剂性油墨要求塑料薄膜有更高的表面能，水基油墨系统含醇量高的也要求较高的表面能力，而且要求在狭的范围内，才能有好的附着力。
  以不同类型油墨印聚乙烯时，要求聚乙烯的表面能不低于如下：
　　溶剂型油墨　　38-42 mN/m
　　UV油墨　　　  42-46 mN/m
　　水溶性墨　　　42-48 mN/m
　　水基墨　　　　38-42 mN/m
  对聚乙烯上涂料时，要求聚乙烯的表面能不低于如下：
　　溶剂型胶　　　　38-42 mN/m
　　UV涂料　　　　  42-46 mN/m
　　乳剂　　　　　　42-48 mN/m
  　无溶剂胶粘剂　　44-48 mN/m
二、可湿性和附着力的测试
  在工业性实践中，聚合物表面能的测定是通过测试油墨按照DIN ISO 8296或ASTM D 2578-99a来进行的。
  按DIN ISO 8296法，是以已知不同表面能的墨在拟测的薄膜上刷上约100mm长的墨条，并观察其90%以上的墨条边在2秒钟内是否发生收缩并形成墨滴，如有，则换低一级表面能的墨再刷墨条，进行同样的观察，直至不收缩和出现墨滴，此测试墨的表面能即相对应为该薄膜的表面能。此种方法是测试表面能中间数值的方法，小出入不计。
  按ASTM D 2578-99a方法是以棉絮垫蘸测试墨涂出约25×25mm的方块，参照上述相同的方法进行观察，测得的是薄膜的最低表面能数值。此种测试方法由于墨层厚薄均匀度难以掌握，其准确性不及DIN ISO 8296法，DIN ISO 8296的误差大约在±1 mN/m范围内，而ASTM D 2578-99a的误差大约在±2 mN/m。所以在工业实践中，多采用DIN ISO 8296法，且更简易、快速。（在我国有国家标准GB10003-88对电晕处理效果测试方法的规定，供参照。译注）
  但不论采用哪种方法，均可用同一种Softal测试墨，有30到72 mN/m二十一种表面能级的测试墨（每种相差2mN/m）。达因试笔（38mN/m）可以用作电晕处理后表面能的一种快速测试工具，但不适合作为已印好或涂布好表面的系统测试。当测试笔在电晕处理过的表面划出一条线，如果是连续成线的，说明该材料表面能不低于38mN/m，如断断续续不连成线，说明该材料表面能不到38mN/m，处理不足或甚至未处理，不符合印刷加工要求。
  如果塑料薄膜内含大量添加剂或覆有涂膜，用以上测试墨或测试液测试时，往往会发生化学反应，影响准确性。在这种情况下，宜以蒸馏水作接触角测试。
  对漆料、涂料、油墨等的附着力作快速测定，可按照ASTM D 3359-97作胶带粘拉测试。
三、电晕处理
  电晕处理器由电极、高电位器及走卷导辊组成，当电压超过1-2mm的空气间隙的电离电阻时，就会产生连续放电，由于导辊上的电介质使放电获得均一的分散。电极装在罩室内，以防接触。为了降温及排除所产生的臭氧，用排气风扇把电晕处理器附近的空气往外吹散。但为了不让臭氧向外排放，还须让排气先通过一个空气净化器。
  电晕处理增加基材的附着性能是通过下列机理的：
 　·移除表面上被吸收的原子和分子。
 　·促进原子的接触，增进湿润。
 　·增进表面能，调节极性。
 　·创造能起化学反应的原子基或功能团。
  电晕处理对塑料表面所产生的物理及化学影响是复杂的，其效果主要通过三方面来控制：1、特定的电极系统，2、导辊上的电介质，3、特定的电极功率。
  至于走卷速度、卷的宽度及塑料种类的变化，只需调节电机功率，有的是自动控制的，其效果的重复性有保证。
  电晕处理的作用在于：
　　1、从电极上释出的电子受高压的加速而冲向走卷。
　　2、电子与空气分子相撞击产生部分臭氧及氧化氮。
　　3、电子与塑料膜（例如聚乙烯）撞击后，使碳氢链或碳碳链断裂。
　　4、受电晕影响的空气与这些自由基发生反应，主要是氧化。
　　5、羟基、酮基、醚基、碳酸基、酯均是极性基团，是油墨附着的基础。
  由于不同的化学结构有不同的原子键，所以对塑料电晕处理的效果也视塑料的化学结构而异。不同的塑料需要进行不同强度的电晕处理。已证实：BOPP薄膜在生产后还会发生结构状态的变化，在几天内，聚合物由无定形变化成晶体形，从而影响电晕处理的效果。
  经过电晕处理后，塑料表面层的交联结构比其内层的交联结构减少，因此其表面层的功能团有较高的移动性。所以，在储存中，不少塑料出现电晕处理效果的衰退，添加剂由内部向表面迁移，也是使表面能下降，影响附着力的因素，这种负面影响无法完全抑制。
  实际上相对湿度也会影响电晕处理的效果，湿度是去极化剂，但一般来说由于影响并不严重，往往在测试误差范围之内，被忽略不计。如果采用连机电晕处理，则更可不必考虑。
  要把塑料表面处理达到一定的表面能，就需要把电晕处理的量（D）达到一定数值，其公式是：D=P÷（CB×V）其中D=电晕处理量；P=电动机功率（瓦）；CB=电晕处理宽度（米）；V=走卷速度（米/分）。
  举例：有一塑料薄膜印刷商要以350米/分的速度进行1600mm宽的薄膜印刷，有PET、LDPE、PP共聚体及PP均聚体等不同塑料膜。在开印前，这些薄膜的表面能均须处理达到45mN/m以上，根据电晕处理经验，知道上述各种薄膜的电晕处理量大致要达到：
　　PET 5.0（由42达到45 mN/m）
　　LDPE 7.5（由38达到45 mN/m）
　　PP共聚体12.5（由40达到45 mN/m）
　　PP均聚体25.0（由39达到45 mN/m）
  那么其电晕处理的功率（P）也就可以根据P=D×CB×V计算出来，其中PP均聚体的功率要求最高为25×1.6m×350米/分=14000瓦而PP共聚体为7000W，LDPE为4200W，PET为2800W。
  一般情况来说，电晕处理器是按照要求最高的功率设定，对于要求低些的薄膜，把功率调低来处理。
  电晕处理的效果与电极的设计有较大关系。多片电极的效果最好（如Softal公司的专利），这一系统的特点是电晕处理的能力是通过平行成排的电极片播散出来的。在热膨胀的情况下，电极片可以在不改变极片间隙的情况下移动。另一优点是：由于放电的均一性，可避免长持续的放电通道。据对比，多片电极比一般金属电极（如单片电极或U型电极）的效果，可能要高出5到10 mN/m。而且处理后的塑料在储存一个月后，其表面能的衰减情况前者却反而比后者弱。

影响填充料在塑胶中应用的因素

不同的化工填充料对塑胶原料的性能以及后续加工生产的影响很大,从填充料的物化性质分析出发,概括出以下几点：
一．填充料白度的影响
白色塑胶对填充料白度的要求较高，因为填充料的白度高，其所需加入的白色颜料(如钛白粉)的含量比例就会较小,产品的成本就会较低。
二．填充料纯度的影响
填充料的纯度高，其所含杂质的量相对就少，对胶料的颜色及性能的影响就较小，后续产品生产及检验的影响也会较小。
三．填充料细度的影响
填充料的细度对塑胶的影响较大，从以下几个方面予以分析：
1． 对填充料分散性的影响 细度高的填充料其在塑胶料中能均匀分布，分散性要好，使得胶料的颜色均布性，胶料的强度、韧性、抗疲劳性等综合机械性能均得到提高。
2． 对吸油值的影响 填充料细度高，其比表面积就大，吸油值就会随之增大。吸油值大，胶料吸光性就会增大，产品表面就会呈现亚面或雾面效果。吸油什小，吸光性就小，产品表面就会呈现光亮效果。
3． 对胶料生产的影响 填充料的细度高，胶料生产造粒过程中的摩擦系数就会小，使得塑胶的造粒能力强，同时塑胶产品表面光滑，成型能力也会加强。但由于分子之间的吸附力的作用，高细度的填充料之间容易发生团聚作用，反面会降低填充料的均布性以及综合机械性能。
四．填充料化学稳定性的影响
塑胶填充料的化学稳定性一般是指其是否与酸碱发生反应，化学稳定性好的填充料不会与强酸或强碱反应。塑胶的是否耐酸碱性，对其市场用途及价格有很大的影响。
五．填充料耐候性、搞老化能力的影响
使用耐候性及搞老化能力强的填充料，对塑胶料的使用寿命，耐黄变、光变等能力得到提高。
六．填充料耐磨性的影响
耐磨性好的填充料，其塑胶料的耐磨性及抗冲击强度也会随之加强。
七．填充剂吸油性吸树脂性的影响
填料的吸油性主要影响配方体系中液体助剂的加入量，填料的吸油性越大，相应应加大液体助剂的加入量，以弥补被填料吸收而不能发挥作用的液体助剂。
填料的吸树脂性大小依赖于填料的性质、粒度、形状、有无吸附性及表面处理情况等。
1.配方体系中含有液体助剂时，要选择吸油性小的填料；
2.配方体系中含有液体树脂时，要选用吸树脂性小的填料。
八．填充料防火性的影响
对有防火性能要求的塑胶料，在使用填充料时也要其具有不会燃烧、遇热吸收热量降低温度或产品惰性气体等防火性。
九．填充料对环保的影响
随着人们对环境及自身直接危害的重视，要求产品达到环保要求，所以填充料也应具备对环境及人体无毒无害，符合ROHS要求的标准。

难粘塑料的表面处理

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发表时间 [2004-9-6]    点击次数 [569]    作者： 8131888

综述
  难粘塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚四氟乙烯、氟塑料46种含氟类高分子材料。这些材料很难用胶粘剂很好地粘接，只有通过特殊的表面处理才能达到较好的粘接效果。然而这些难粘塑料常常具有其他高分子材料所不具有的优点，如聚乙烯等聚烯烃类塑料，它们的成本低廉，性能优良，易于加工成各种型材，所以被广泛地应用于日常生活中；而聚四氟乙烯俗称塑料王，是综合性能非常优良的塑料，有极好的耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，被广泛应用于电子行业及一些尖端领域。 正因为这些难粘塑料有如此广泛的应用，使得它们的表面处理技术显得尤为重要，多年来，研究人员从表面改性出发，进行了多方面的研究，积累了很多的方法。
难粘塑料难粘的原因
    难粘塑料之所以难粘，有很多方面的原因，总结如下：
    润湿能力差
    一般胶粘剂在未固化前都呈流动态，粘接过程是胶液在粘接件表面浸润，然后固化的过程，对粘接来说，润湿接触是粘接的首要条件。液体与固体接触，其润湿程度可用接触角表示，几种塑料的表面特征数据见表1。从表1可以看出水对它们的接触角都比较大，表面张力小，表面能不大，润湿能力就差，比较难粘。
表1,几种塑料表面特征数据

水对其接触角
临界表面张力
接着能
塑料名称
／°
／μN.cm-1
/μN.cm-1
氟塑料46
115
178
420
聚四氟乙烯
114
185
431
聚乙烯
88
310
752
聚丙烯
78
342
798

    结晶度高
    这几种难粘塑料都是高结晶度物质，所以化学稳定性好，它们的溶胀和溶解都比非结晶高分子困难，当与溶剂型胶粘剂粘接时，很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结，不能形成很强的粘附力。
    是非极性高分子
    聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等都是非极性高分子，它们的表面只能形成较弱的色散力，而缺少取向力和诱导力，因而粘附性能较差。     存在弱的边界层
    这些高聚物难粘除了结构上的原因外，还在于材料表面存在弱的边界层。这种弱的边界层来自聚合加工过程中所带入的杂质，聚合物本身的低分子成份，加入的各种助剂以及储运过程中所带入的污染等。这种弱边界层的存在大大降低了接头的粘接强度。

    难粘塑料表面处理方法
    化学法
    化学法处理难粘塑料，主要是通过处理液与高分子材料发生强氧化或腐蚀作用，使塑料表面的分子被氧化或扯去部分分子，这样一来在材料表面就导入了羧基、磺酸基等极性基团，增加了表面与胶的粘附性，同时由于扯掉了一些分子，使得表面粗糙度增加。综合起来，改善了它们的非极性及浸润性，增加了粘附性。这是目前研究的方法中效果较好、比较经典的方法，但也存在一些明显的缺点。比如处理过的被粘物表面变暗或变黑，在高温环境下表面电阻降低、长期暴露在光照下胶接性能大大下降，使得此法的应用受到很大限制。常用的处理聚烯烃的处理液有：铬盐硫酸法、过硫酸法。常用的处理氟塑料的处理液有氯磺化法、钠—萘腐蚀法等。
    熔融法
    此法的基本原理是：在高温下，使难粘塑料表面的结晶形态发生变化，嵌入一些表面性能高、易粘合的物质，如二氧化硅、铝粉等，这样冷却后就会在塑料表面形成一层嵌有可粘物质的改性层，由于易粘物质的分子进入塑料表层的分子中，破坏它相当于分子间破坏，所以粘接强度很高，此法的优点是：耐候性、耐湿热性比其它方法显著，适于长期户外使用。不足之处是在高温条件下，一些塑料会放出有毒物质，而且塑料不易保持形状。
    低温等离子体法
    低温等离子体是低气压或常压放电(辉光、电晕、高频、微波)产生的电离气体，在电场作用下，气体中的自由电子从电场获得能量成为高能量电子，这些高能量电子与气体中的分子、原子碰撞，如果电子的能量大于分子或原子的激发能就会产生激发分子或激发原子自由基、离子和具有不同能量的辐射线，低温等离子体中的活性粒子具有的能量一般都接近或超过碳或其它碳键的键能，因此能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。如果采用反应型的氧等离子体，可能与高分子表面发生化学反应而引入大量的氧基团，使其表面分子链上产生极性，表面张力明显提高，即使是采用非反应型的Ar等离子体，也能通过表面的交联和蚀刻作用引起的表面物理变化而明显地改善聚合物表面的接触角和表面能，这种表面处理法的优点是处理时间短、速度快、操作简单、控制容易，目前已被广泛地应用于聚烯烃塑料的粘接表面预处理。但此法所用设备价格较高，且处理后的效果不稳定，需要当即粘接。
    气体热氧化法
    难粘塑料表面经空气、氧气、臭氧之类的气体氧化下，其表面粘接性能得到改善，尤其是臭氧法，基本不受材料中抗氧剂的不良影响，还可以在空气中添加某种促进剂，如添加某些含N络合物，二元羧酸以及有机过氧化物等。气体氧化法工艺简单，处理效果显著，没有公害，特别适用于聚烯烃的表面处理。但此法要求有与材料尺寸相当的鼓风烘箱或类似的加热设备，这样就使它的应用受到一定程度的限制。 2．5 辐射法 将难粘塑料膜置于一些可聚合的单体如苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等中，用Co—60辐射，使单体在难粘塑料膜的表面发生化学接枝聚合，从而使难粘高分子材料表面形成一层易于粘接的接枝聚合物，接枝后表面变粗糙，粘接表面积增大，粘接强度提高。这种方法的优点是操作简单、处理时间短、速度快，但改性后的表面耐久性差，且Co—60辐射源对人伤害较大。
    用ArF做激元的激光器处理法
    这是目前国外采用的新方法。以日本都市大学Murhara教授领导的研究小组最有代表性。它的基本原理是用激光器照射某物质，使它与难粘高分子材料的表层发生反应，其一，可使该物质与膜表面发生基团反应，引进易粘合的物质；其二，可使膜表层形成自由基，引发单体与其形成接枝共聚物，这样就可达到改善粘接强度的目的。这种方法的优点是简便、安全，还可以根据实际需要对难粘塑料的表面进行有选择的改性：如选择[B(CH3)3]3做反应物质，则改性后的表面是亲油性的，而选择NH3、B2H6、N2H4或H2O2等做反应物质，则改性后的表面是亲水性的，选择芳香族化合物，则改性后的表面是油溶性的。
    综上所述，各种处理方法都是针对难粘塑料难粘的原因来改善难粘塑料的表面极性，降低接触角，提高表面能及制品表面的粗糙度，消除制品表面的弱界面层，以提高难粘材料的粘附性能和粘接强度，使难粘材料不再难粘。对于这些表面处理技术，我们应该全面掌握，灵活运用，达到最佳处理效果。

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