2011大连理工大学材料表面与界面ppt课件合集.pdf

10 聚合物表面物理处理技术 10.1 机械处理法 聚合物制品的表面可通过机械处理法来进行表面整饰。 其目的是在于美化制品的表面，或改变制品的表面性能。 机械处理法包括切削、磨削、抛光、滚光、喷砂、揉面等。 一、切削（挫削） 在聚合物二次加工中，切削多被用做模塑制品和板材的 修平、除废边、除毛刺以及修改尺寸。 主要用于塑料厚制品。 锉刀的类型．应与被挫塑料的硬度、脆性、柔曲性和耐热 性。锉刀的尺寸和形状，应与制品被挫部分的尺寸和形状相适 应。 二、磨削 用砂带或砂轮清除聚合物（塑料）制品的废边或清除某些 缺陷的方法，称为磨削。 此外，还可以磨平或粗化表面，修改尺寸。 对热塑性塑料制品，可以采用砂轮或砂带打磨，以砂带为 主。 砂带磨料为炭化硅，用耐水粘合剂将其粘附于带基上。 磨料按细度分成若干型号，如50、60……200……600…… 等，号数越大，颗粒越细，一般选用30～240号。 磨削量大的，先用粗砂，再用细砂。 a 卧式 b 立式 1-驱动轮 2-砂带 3-工件 4-从动轮 图10-1 砂带磨削设备 1-水 2-砂带 图10-2 泡沫人造革磨面流程图 磨削方法中有干磨和湿磨两种。 干磨—用粒度为80号的粗砂轮采取干磨。 优点是磨削后无须清洗和干燥。 缺点为粉尘飞扬，容易过热，严重时甚至影响制品质量。有 燃烧、爆炸的可能，必须配备排尘设备，另外，砂带使用寿命 短。 湿磨—用细砂轮湿磨。 优点是磨后表面细洁，克服干磨的缺点。 但磨削后的制品必须清洗和干燥。 砂带运动的线速度一般为600～1500rpm。常用1200 rpm。 另外可以采用手工打磨，也可以用砂布、砂纸打磨。 三、抛光 为了使制品为镜面，清除制品表面的缺陷，用表面附有磨蚀物料 或抛光膏的旋转抛轮，对塑料表面进行的作业统称为塑料的抛光。 用抛光机：通常采用1.1～2.2KW的地面式抛光机，特大制品用 手提式抛光机。 1-防护罩 2-抛轮 3- 电机4-灰尘出口 图10-3 抛光机 抛轮转速通常为1500～3000rpm。抛轮通常用呢绒布或细棉布圆片 相互叠合，并夹在金属片中间制成，叠厚3～4cm，一般不用线 缝。 抛光可以清除冷疤、斑痕和微量的废边；并可以将粗糙表面制成平 滑表面，并进一步变成具有光泽的表面。 四、滚光 将磨料和塑料制品同时放入转鼓，利用转鼓的转动，对塑 料制品进行处理的作业称为滚光。 适宜于小型制品的打光。 作用：圆角、除废边、减小尺寸、搓光表面等。 如乒乓球制备时，先后和140～180 目的石英粉、双飞粉 同置于干转鼓中滚磨，以达到表面细洁和不反光的目的。 机械处理法还有喷砂、揉面处理等。 10.2 紫外线照射处理 原理：利用紫外线或室外太阳光经较长时间暴晒聚烯 烃表面。可以引发氧化反应，临界表面张力增高，粘合性 能改善。 一、对PE的照射效果 （一）制样及样品的前处理 将2mm厚的PE片材切成10mm ×40mm大小的试样，首先 用洗涤剂洗净，然后水洗，再用丙酮、苯洗净，常温干燥5 小时后置于氮气气氛中保存24小时用于表面处理。 （二）处理设备： 紫外线照射处理用的光源为石英水银灯。如：启动电压 220V，灯的电压110V，灯电流2.5A 。该光源的分光特性，波 长为2537Å （即254nm ）的强度最大。 （三）处理条件： 灯与试样距离为：20cm 。 照射中PE表面附近温度80～90℃。 照射时间为30分钟～3小时。 （四）测试方法： （1）测润湿性能的各种液体的接触角。 采用投影仪测将在PE上的液滴投影，根据投影的液滴的像的高度 及底面半径测定。然后用θ=2tan-1h/x的关系求出接触角。 液滴大小选在1mm～3mm范围。直径超过3mm测得的接触角变 小，相反，小于1mm时由于蒸发的影响，测得的接触角仍然小。 测试各种液体对经紫外光照射处理的PE接触角与照射时间的 关系。 （2 ）润湿性能测试 PE的场合，与以前的化学处理法如硫酸铬酸混合液处理相 比