镀铝基膜的等离子体表面处理技术

一、什么是等离子体表面处理技术

  等离子体是由中性粒子,离子和电子混合物组成的气体。等离子体通常称之为物质的第四态。外表上,等离子体是准中性的,亦即它包含相同数目的正电荷和负电荷。等离子体是气体的一种电离形式,可以采用AC或DC功率输入并电离气体介质得到。它区别于固态、液态和气态,其特征是物质处于电离状态。在这种状态下,大多数原子中的电子都脱离了原子核的束缚,成为带负电荷的自由电子和带正电荷的离子。

低温等离子体中含有大量的高能电子、离子、激发态粒子和具有很强化学活性的自由基。这些活性粒子和所接触的物质会发生物理及化学反应,改变物质表面的化学及物理性质。因此近年来低温等离子体已经被广泛用来进行表面改性以改变其粘结力、吸水性、着色性等性能。与传统的方法相比,利用等离子体处理具有显著的优点:成本低、无废弃物、无污染,有时还可以得到传统的物理化学方法难以得到的处理效果。

等离子体表面处理技术作为一种新型的表面处理技术有其独特的优势。等离子体技术采用气相反应,全程无液体,反应迅速。具有高效率、低能耗、环保等优点。等离子体技术广泛应用于各种极不相同的用途,从微电子工业中用于制造集成电路到处理各种聚合物薄膜和广泛用于毁灭有毒的废弃物。

二、等离子体处理技术在镀铝基材薄膜上的应用

1. 镀铝基材薄膜预处理

(1)镀铝基材薄膜预处理的目的:增加镀铝层的附着力,增加镀铝层的阻隔效果(例如阻隔气体,光线),改进镀铝层的均匀性。

在等离子体预处理过程中,基材薄膜表面被清洁(例如沾附的水)和活化,亦即基材薄膜表面被化学改性,使铝金属原子附着得更加牢固。

移动膜卷聚合物薄膜的等离子体处理,从表面清除污物并可以很容易打开高分子材料表面的化学键,使之成为自由基,并与等离子体中的自由基、原子和离子等发生反应生成新的功能团,例如羟(氢氧)基(-OH),氰基(-CN),羰基(-C=O),羧基(-COOH)或氨基(-NH3)等。而这些化学基团正是成为提高粘结力的关键。这些功能团导致更好的润湿性,改进了聚合物表面和沉积在这些表面的其他材料之间的结合力,其中羰基对铝层的附着力起关键作用(详见下图)。

镀铝基膜的等离子体表面处理技术

可以肯定地说,等离子体表面处理技术是改进各种塑料薄膜表面性能和功能最好的方法,通过等离子体处理以后薄膜表面能显著地增加,因而改进了这些薄膜的润湿性和附着力。特别是对于PTFE薄膜可以得到采用其他处理方法无法取得的处理效果。另外值得一提的是,等离子体表面处理技术是一种安全并环保的方法。

分享到: