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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:等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間: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板材斷面進行固封,達到免受環(huán)境和使用過程中的不利因素(主要為水分)對板材的破壞,并阻止板材內(nèi)部的甲醛揮發(fā),同時也起到一定的美化作用。通常封邊條擠出后,需要進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行印刷,既能凈化車間生產(chǎn)環(huán)境,又能滿足人們對于環(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)良的抗化學腐蝕性、極佳的透明性與較強的電絕緣性,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,必須要對封邊條進行印刷才能滿足家具實際使用的要求。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,需要對其進行表面處理,才能滿足實際需求。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)在高溫或特定激勵下的一種物質(zhì)狀態(tài),由離子、電子等大量正負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。通過對高分子材料表面進行等離子體處理,引入了多種含氧基團,使表面極性和親水性能增強,從而有利于粘結(jié)和涂覆。

本文通過對PVC封邊條的等離子體處理,詳細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PVC表面張力的影響
對于每種涂覆或粘接,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,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。在處理功率達到200W·min/m2,PVC的表面張力達到了60mN/m,幾乎是未處理前的兩倍。隨著存放時間延長,等離子體處理表面的表面能存在下降趨勢。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 表面張力隨時間變化關(guān)系

 
不同等離子體處理功率對材料剝離強度的影響
圖2表示的是不同處理功率的PVC與板材剝離強度隨時間變化關(guān)系。處理功率越大,PVC與板材的剝離強度越高,而在等于或高于200W·min/m2處理后,PVC與板材的剝離強度基本上保持不變,最大剝離強度為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,隨著時間推移,等離子體處后的剝離強度都出現(xiàn)下降現(xiàn)象,但是從7天到14天剝離強度變化看出,隨著時間推移,剝離強度下降程度變緩。
圖 2 不同等離子體處理功率的 PVC 與板材剝離強度隨時間變化關(guān)系
圖 2 不同等離子體處理功率的 PVC 與板材剝離強度隨時間變化關(guān)系

 
不同等離子體處理功率對水性油墨漆膜附著力的影響
本文采用分級來評價漆膜附著力。0級為優(yōu),1級為良好,2級為合格,3~5級為不合格。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隨時間變化關(guān)系。未等離子處理的PVC與水性油墨表面漆膜附著力等級為2級,使用等離子體處理后,所有的處理樣品都在1級以上,200W·min/m2處理后的附著力即可達到0級的效果。隨著時間推移,未表面處理的PVC表面漆膜附著力在第7天降至3級,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級以上,能夠滿足實際使用要求。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級以下,而高于此功率處理的表面漆膜附著力仍在2級以上,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級水平不再變化,說明了等離子體處理對提高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隨時 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隨時 間變化關(guān)系

PVC封邊條的表面性質(zhì)直接影響PVC與板材的剝離強度、與水性油墨的附著力等性能,進而影響產(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,能夠滿足實際的使用要求。
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