專利名稱：聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用等離子體表面處理技術(shù)，以極性組分為粘結(jié)劑的聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)的工藝，尤其涉及一種PE和PP粘接時的表面處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
塑料本身按極性分，可分為非極性材料和極性材料。對于極性材料，材料的功能鍵是打開的，表面能較高，比如PET，PMMMA, PA等；對于非極性材料，因為塑料的功能鍵沒有打開，表面能比較低，比如PP、PP、PE、PTFE等，非極性材料中最常見的是PE和PP。PP也就是聚丙烯，特點是無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100度左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機械零件，耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。PE也就是聚乙烯，特點是耐腐蝕性、電絕緣性(尤其高頻絕緣性)優(yōu)良，可以氯化， 輻照改性，可用玻璃纖維增強。低壓聚乙烯的熔點，剛性，硬度和強度較高，吸水性小，有良好的電性能和耐輻射性；高壓聚乙烯的柔軟性，伸長率，沖擊強度和滲透性較好；超高分子量聚乙烯沖擊強度高，耐疲勞，耐磨。低壓聚乙烯適于制作耐腐蝕零件和絕緣零件，高壓聚乙烯適于制作薄膜等，超高分子量聚乙烯適于制作減震，耐磨及傳動零件。PE和PP的優(yōu)缺點各不同，往往在使用過程中需要采用二者的長處，聚乙烯(PE) 和聚丙烯(PP)性能優(yōu)良，成本低，故其薄膜、片材及各種注射成型制品被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中。塑料復(fù)合層板的出現(xiàn)對于轎車、航空航天器、電子裝備輕量化和隔熱、吸震減振等功能要求具有重要的意義。很多情況下，這些制品還需經(jīng)過粘接、電鍍等二次加工。但是由于二者都是僅由碳氫原子組成，都是非極性高分子材料，表面能較低，臨界表面張力只有約 31X10_3N/m。結(jié)晶度高，化學(xué)穩(wěn)定性較好。而且常用的成型加工方法都會導(dǎo)致表面層分子定向排列，增加分子的結(jié)晶度。因此，各類粘接劑等作用于其表面時難以發(fā)生高分子鏈和鏈段的擴散與纏結(jié)，從而不能形成較強的粘接力。因此，何獲得表面極性高、粘接性能好的PE和PP板卷材，以保證不同材料間具有足夠的粘接強度，這是一個重要的技術(shù)要求。因為使PE與PP帶上極性基團而使板卷材表面極性化。這有三方面的作用，一是表面活性和表面能提高，二是增加了因極性基團的引入而產(chǎn)生的分子間偶極作用力，三是增加了粘接劑與引入的極性基團在粘接界面上形成化學(xué)鍵的可能性。提高表面能，這主要是由于表面能極性分量的增加，改善了粘接劑與PE和PP 表面的潤濕性，為粘接界面上分子間緊密接近而獲得最大的分子間作用力和化學(xué)作用力創(chuàng)造了條件。同時排除了 PE與PP表面吸附的氣體，減少了粘接界面上的空隙率，為獲得最大的機械嚙合作用提供了條件。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述情況，為克服非極性塑料PP和PE，表面能比較低，混合粘接時困難的缺陷，本發(fā)明的目的就是提供一種聚丙烯和聚乙烯的混合粘結(jié)工藝。為了制造表面極性高、粘接性能好，具有優(yōu)良沖壓成型特性的PE/PP、金屬/PE或 PP/金屬復(fù)合層板，而采用的技術(shù)解決方案是首先對PP和PE基材的表面進行改性處理，然后再通過添加高分子表面改性劑粘接。其具體改性處理方法是對PP和PE的表面進行預(yù)處理，其中預(yù)處理分為表面清洗脫脂處理、表面進行等離子體處理等。(1)、表面清洗脫脂處理，利用丙酮清洗劑(或其他PP/PE清洗劑)對基材表面進行清洗脫脂，利用表面打磨機械對基材表面進行粗糙化預(yù)處理，表面形貌也發(fā)生變化。對PE 和PE處理后，表面形成細密的粗糙形態(tài)。(2)采用空氣、氧氣、氮氣等氣體，對PP和PE的表面進行等離子體處理。使用低溫等離子體(壓力為20I^-100000Pa)，通過等離子體射頻放電技術(shù)(放電功率50-800W)處理，使PE、PP表面進行氧化反應(yīng)，可使其表面生成羰基、羧基等極性基團，從而改善表面潤濕性與粘接性，處理時間為3-20分鐘。通過上述方法對PP和PE的表面進行預(yù)處理后，PP和PE的表面極性高、表面能大幅度的提高，粘接性能優(yōu)越，然后使用高分子表面改性劑(PP粘結(jié)膠、PE粘結(jié)膠等)對經(jīng)過表面改性處理后的PP和PE基材，進行PP和PE的混合粘結(jié)。本發(fā)明的有益效果是改變了 PP和PE的表面極性，提高了其表面能，使得其具有粘接性能好，沖壓成型優(yōu)良的特性，提供了優(yōu)質(zhì)的PE/PP、金屬/PE或PP/金屬復(fù)合層板，促進了塑料工業(yè)的發(fā)展。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
進一步對本發(fā)明加以說明實施例聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，包含PE/PP表面處理和粘接處理兩個步驟1、表面處理，為了制造表面極性高、粘接性能好，具有優(yōu)良沖壓成型特性的PP/ PE、金屬/PE或PP/金屬復(fù)合層板，(1)在一定溫度下利用丙酮清洗劑(或其他PP/PE清洗劑)對基材表面進行清洗脫脂，利用表面打磨機械對基材表面進行粗糙化預(yù)處理，表面形貌也發(fā)生變化，表面形成細密的粗糙形態(tài)。( 對經(jīng)過預(yù)處理的PP和PE的表面，采用空氣、氧氣、氮氣等氣氛，對PE、PP表面進行等離子體處理。使用低溫等離子體(壓力為 20 ^-100000Ρ&)，通過等離子體射頻放電技術(shù)(放電功率50-800W)處理，使PE、PP表面進行氧化反應(yīng)，可使其表面生成羰基、羧基等極性基團，從而改善表面潤濕性與粘接性，處理時間為3-20分鐘。2、粘接處理，使用高分子表面改性劑(PP粘結(jié)膠、PE粘結(jié)膠等)對經(jīng)過表面改性處理后的PP和PE基材，進行PP和PE的混合粘結(jié)。
權(quán)利要求
1.聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，特征是采用的技術(shù)解決方案為先對PP和PE基材的表面進行改性處理，然后再通過添加高分子表面改性劑粘接；所述的表面改性處理方法是對PP和PE的表面進行預(yù)處理，其中預(yù)處理分表面清洗脫脂處理、表面進行等離子體處理寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，特征是所述的表面清洗脫脂處理方法為用丙酮清洗劑(或其他PP/PE清洗劑)對基材表面進行清洗脫脂，用表面打磨機械對基材表面進行粗糙化預(yù)處理，表面形貌也發(fā)生變化。對PE和PE處理后，表面形成細密的粗糙形態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，特征是所述的表面等離子體處理方法為采用空氣、氧氣、氮氣等氣體，對PP和PE的表面進行等離子體處理，使用壓力為20I^-100000Pa的低溫等離子體，通過等離子體射頻放電技術(shù)處理，放電功率50W-800W， PE、PP表面進行氧化反應(yīng)，其表面生成羰基、羧基等極性基團，從而改善表面潤濕性與粘接性，處理時間為3-20分鐘，通過上述方法對PP和PE的表面進行預(yù)處理后，PP和PE的表面極性高、表面能大幅度的提高，粘接性能優(yōu)越。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，特征是粘接采用高分子表面改性劑，PP粘結(jié)膠、PE粘結(jié)膠等，對經(jīng)過表面改性處理后的PP和PE基材，進行PP和PE的混合粘結(jié)。
全文摘要
聚乙烯和聚丙烯混合粘結(jié)工藝，涉及一種應(yīng)用等離子體表面處理技術(shù)，采取的方案是先對PP和PE基材的表面進行改性處理，然后再通過添加高分子表面改性劑粘接。處理方法分為改為表面清洗脫脂處理、表面進行等離子體處理等，PP和PE的表面進行預(yù)處理后，表面極性高、表面能大幅度的提高，粘接性能優(yōu)越，然后使用高分子表面改性劑(PP粘結(jié)膠、PE粘結(jié)膠等)對經(jīng)過表面改性處理后的PP和PE基材，進行PP和PE的混合粘結(jié)。本發(fā)明的有益效果是改變了PP和PE的表面極性，提高了其表面能，使得其具有粘接性能好，沖壓成型優(yōu)良的特性，提供了優(yōu)質(zhì)的PE/PP、金屬/PE或PP/金屬復(fù)合層板，促進了塑料工業(yè)的發(fā)展。
文檔編號C08L23/12GK102295784SQ20111012898
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月18日
發(fā)明者何燕和, 李雪梅, 王志文, 王玉華 申請人:廣西民族大學(xué), 王玉華