利用等离子高能粒子与有机材料表面发生物理和化学反应，可以实现对材料表面进行激活、蚀刻、除污等工艺处理，以及对材料的摩擦因数、粘合和亲水等各种表面性能进行改良的目的。橡胶表面采用等离子体表面处理技术改性后可以显著提高部件间的粘合性能，而且质量稳定性更好。与传统的打磨工艺相比，等离子体表面处理技术具有工艺流程简单、操作方便、加工效率高、节能、环保、健康、安全等优点，在橡胶粘合领域应用前景广阔。

轮胎等多部件橡胶制品生产过程中半部件的粘合是一项关键指标, 在成型过程中粘合质量尤为重要。现生产工艺半部件粘合主要依靠其自粘性以及通过表面打磨、刷胶浆或汽油等来改善粘合效果。半部件粘合性能受环境 (如温度、湿度、光照和通风等) 及胶料有效期 (喷霜) 、灰尘等影响。涂刷胶浆或汽油工艺操作过程复杂, 要求工艺点多, 受温度、湿度等因素影响较大, 温差较大季节容易出现粘合质量波动问题, 同时存在不环保、影响操作者健康、存在安全隐患等严重缺点。

如今, 低温等离子体技术广泛应用于汽车行业的材料表面处理工艺, 如车辆的仪表、座椅、发动机、轮辋、车漆以及橡胶密封等部件的改性处理。实践证明该技术对零件表面性能改善效果非常显著, 成为目前很多零件和汽车制造商的首选工艺。

等离子体表面处理橡胶理论基础

等离子高能离子的实质是处于电离状态的各种粒子，这些粒子包括分子、原子、离子、电子、光子和中性基团等。低温等离子体对高分子有机材料进行表面处理的作用原理主要有2种形式（见图1），带电荷的高速运动粒子对有机材料表面的喷射物理作用和带有化学活性基团的粒子对有机材料表面的侵蚀化学作用。等离子体中的各种粒子，其能量为几到几十伏特，超过了有机材料分子的结合键能，能够有效地破坏有机物大分子的化学键，从而形成新的化学键；但该能量还是远远达不到高能射线的能量，因此只能影响到有机材料的表面，而不能破坏有机基体的材料性能。通过常温等离子体表面处理，有机材料表面发生多种物理和化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使材料亲水性、粘合性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。

等离子有机材料表面处理的作用原理

利用等离子高能粒子与有机材料表面发生物理和化学反应, 可以实现对材料表面进行激活、蚀刻、除污等工艺处理, 以及对材料的摩擦因数、粘合和亲水等各种表面性能进行改良的目的。

橡胶垫表面等离子改性前后亲水性对比

橡胶表面采用等离子清洗机改性后可以显著提高部件间的粘合性能, 而且质量稳定性更好。与传统的打磨工艺相比, 等离子体技术具有工艺流程简单、操作方便、加工效率高、节能、环保、健康、安全等优点, 在橡胶粘合领域应用前景广阔。