1200元2022-03-01 15:43:20
电晕是产生低温等离子体的重要方法之一,电晕等离子体的本质是由电子、激发态分子、激发态原子、自由基、电荷数相等的正负离子以及各种能量的光量子组成的复杂体系。在高压电极与接地电极之间通过电晕放电电离空气产生混合等离子体,在电场作用下加速打击到电极之间的高分子材料表面,从而引起材料表面的物理和化学性能改变。
使用适当功率的电晕放电处理聚合物,一方面会在聚合物表面产生物理刻蚀,使其表面的粗糙度增加;另一方面,使聚合物表面的分子链断裂并降解,在表面形成有活性端基或者自由基的分子链状态,同时电晕空气放电产生的臭氧在聚合物表面高浓度聚集,把表面分子变为氧化物,这样就获得了不同性能的聚合物表面。
电晕等离子体处理聚合物的方法是一大类,根据其电极、放电机制和气体介质的不同又可以分为若干类别。根据其电流特点可以分为直流电晕和脉冲(交流)电晕;根据起始电晕电极的极性,又可以把直流电晕分为正电晕与负电晕;根据电晕放电介质的不同可以把处理方法分为惰性介质电晕处理与反应性气体介质电晕处理;使用反应性气体(如乙烯、丙烯等)介质,可以在聚合物表面接枝长度、形状不同的分子链,从而赋予表面新的性能。
电晕处理法的优点是:操作简单,处理速度快,可在线处理,处理效果均匀,无废液污染,经济安全,容易控制,且处理深度仅为十几到几十纳米,对材料本体性能无影响。缺点是:在高电压操作时会产生臭氧,改性效果不持久,处理后不宜久置,需及时进行印刷、覆膜等后续操作。
聚乙烯为非极性聚合物,其表面粘结性与润湿性很差,对未经处理的聚乙烯薄膜表面进行胶水涂覆、印刷等操作很困难。可以使用电晕处理提升聚乙烯薄膜表面能,改善粘接性和印刷性能。
铝箔电晕处理改性方法
铝箔材料通常采用电晕处理的工艺,电晕处理是在平板电极对面的针状电极上加有正电压,当电压升高到一定数值时,从针尖伸展出来的发光部分便会触及平板电极,并且分成许多线状的发光部分,它们均处于不停的闪烁状态,这些发光部分就是等离子体,对铝箔表面产生清洗、活化的作用。电晕处理使铝箔表面变粗糙并增加其对极性溶剂的润湿,这些等离子体由电击和渗透作用进入被印体的表面破坏其分子结构,进而将被处理的表面分子氧化和极化,活化表面,以致增加表面的附着能力。
对铝箔进行电晕处理可有效降低电池的界面阻抗。相较普调铝箔,使用涂碳铝箔可以使电池的内阻降低65%左右,且可降低电池在使用过程中内阻的增幅。经电晕处理的铝箔交流内阻降低20%左右,在常使用的20%~90%SOC区间内,直流内阻整体偏小且随放电深度的增加,其增幅逐渐较小。
铝箔电晕处理可以不同程度提高极片的性能,尤其是3D多孔结构、复合改性能够很好的改善活性物质与集流体之间的接触,也能改变电荷传输方式,为高倍率、高寿命的锂电池设计提供很好的方向。
电晕处理设备的原理是:在处理装置上施加高频高压电,使其电晕放电,产生细小密集的紫蓝色火花。空气电离后产生的各种等离子在强电场的作用下,加速而冲击处理装置内的塑料制品,这些等离子粒子的能量一般在几至几十电子伏特,与塑料分子的化学键能相接近,因此,能诱发塑料表面分子的化学键断裂而降解,增大表面租糙度。在电晕放电时,还会产生大量的臭氧。并且臭氧是一种强氧化剂,使塑料表层分子氧化,产生羰基化合物、过氧化合物等。另外,电晕处理还有除去油污、水汽和尘垢等作用,经过上述物理和化学改性后,能明显改善塑料表面的润湿性和附着性。
双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)是一种包装薄膜,发展速度很快,制造薄膜的时候,因为需要在纵横上进行延伸,可以有效定向分子链,提升了薄膜的力学和光学等性能,并降低水汽透湿量。可见,BOPP薄膜目前已经占据了整个香烟外包装市场。现阶段香烟包装对速度的要求不断提升,逐步发展的更加专有化与精致化,这样能够对客户产生较强的吸引力。对烟盒包装膜而言,明显变化是印制了香烟品牌与防伪标识。对此,BOPP烟膜制造商要注重改进生产技术,适应烟草包装的这些变化。
BOPP薄膜是一种非极性聚合物,它的表面表面张力仅为31达因而在印刷烟膜中使用后,通常需要薄膜单面表面张力强度超过38达因。对此,为提升BOPP薄膜表面上油墨的印刷牢度,需要把薄膜表面张力提高到38达因以上才行。
使用BOPP薄膜时,因为电晕处理比较简单,可以获得较好的效果,所以BOPP的设备制造厂家一般选择这种方法。电晕处理分热膜处理和冷膜处理两类,其中前者在实际中应用最为广泛,主要在高聚物分子还未结晶的时候处理,处理效果很好,不过应用范围有限,只限于印刷、涂布或复合的薄膜处理中,于薄膜冷却定型段之后安装处理装置。薄膜经历对冷漠处理的质量影响很大。如果薄膜制造后长时间进行存放,薄膜表面会出现很多析出的添加剂,严重降低处理质量。选择这种方式还要考虑电火花是否会让溶剂出现着火的情况,在印刷、涂布或复合装置前安装处理装置