三元乙丙橡膠(EPDM)等離子表面處理提高其表面粘接性能

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：2022-05-07

三元乙丙橡膠(EPDM)是乙丙橡膠的一種主要產(chǎn)品，具有良好的耐老化性能、優(yōu)良的絕熱性以及突出的耐燒蝕性等優(yōu)點，且其生膠密度小于0．90kg/m3，性價比很高，是一種優(yōu)良的絕熱材料。然而，三元乙丙橡膠分子鏈中不存在極性基團，其本身是弱極性材料。所以，其表面極性低，且存在弱邊界層，從而導(dǎo)致其粘接性能很差，尤其是更難與金屬粘接?？梢酝ㄟ^對EPDM橡膠進行等離子表面改性來提高其表面粘接性能.在傳統(tǒng)包覆工藝中，使用人工砂紙打磨處理可提高其界面粘接性能，但這種手工打磨的方式處理存在諸如處理效果不均一、處理效率低及有毒溶劑清洗帶來的操作人員的健康等問題。

自20世紀80年代發(fā)展起來的低溫等離子體處理技術(shù)(LTP)由于具有快速、高效、清潔以及不傷害基體本身性能等優(yōu)點，因而受到廣泛關(guān)注。低溫等離子體處理技術(shù)通過低壓放電生成電離氣體，其中存在大量活性粒子，這些活性粒子使材料表面發(fā)生刻蝕、活化、交聯(lián)等反應(yīng)，從而改變材料表面性能。低溫等離子體處理技術(shù)對材料表面處理的效果主要取決于工藝參數(shù)，即處理時間、處理功率和氣體流量。近年來，使用低溫等離子體對難粘材料進行表面改性，已經(jīng)得到了大量運用。所以，可以運用低溫等離子體處理技術(shù)來提高EPDM橡膠的粘接性能。

等離子體表面處理

在等離子體處理時，因為等離子體富含大量帶電粒子，在外加電場的作用下，帶電粒子在庫倫力作用下運動，以直線或曲線運動轟擊被處理表面，使表面的微觀形貌產(chǎn)生變化；此外，因大量帶電粒子聚集在基材表面，使得處理后的表面化學(xué)活性明顯增強，表面容易與空氣中的成分特別是電負性較強的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成新的化學(xué)基團。由表面形貌與化學(xué)成分所決定的相關(guān)性能因此發(fā)生變化，這兩方面綜合作用構(gòu)成等離子體表面改性的基本原理。

（1）經(jīng)等離子體表面處理的三元乙丙橡膠(EPDM)表面潤濕性顯著改善，隨處理時間的增長，接觸角不斷減小，這主要與改性處理后羥基(C–OH)、羧基(–COOH)等親水性含氧官能團含量的增加有關(guān)。

（2）隨著處理時間的增加，橡膠表面摩擦學(xué)性能先升高后降低。橡膠表面的摩擦系數(shù)對表面粗糙度的變化表現(xiàn)出追隨特性，表面摩擦系數(shù)與表面粗糙度均表現(xiàn)為先減小后增大的變化特性；此外，由于表面具有更光滑和更均勻的形貌，對于短時間處理的橡膠，耐磨性也得到改善，但處理時間長的橡膠其耐磨性比原始橡膠更差，主要是因為長時間等離子體處理的橡膠表面已經(jīng)有裂紋出現(xiàn)?？傊?，摩擦與磨損行為與改性表面微觀結(jié)構(gòu)的變化密切相關(guān)。

采用等離子體處理技術(shù)改善三元乙丙橡膠(EPDM)表面潤濕性，提高密封件的表面能以改善粘附性，操作簡單、效果顯著，同時兼顧橡膠表面潤濕性與摩擦學(xué)性能。其中親水性含氧官能團的生成在橡膠表面潤濕性的變化起著非常重要的作用。