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

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

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，等離子體處理技術作為一種新的表面處理技術得到了極大的發(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的迅猛發(fā)展，使等離子體處理技術在天然高分子材料和合成高分子材料及其它應用領域的廣泛應用成為可能。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?；谋砻媪己玫臐櫇袷切纬蓛?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)于未處理的結果，能夠滿足實際的使用要求。