粉末材料該如何提高親水性?
普通的固體材料,想要提高親水性,不僅方法多樣,處理起來也比較容易。但是想要提高粉末狀的材料,就不是那么容易的事情了。而我們本次需要處理的產(chǎn)品正是PE聚乙烯熱塑性粉末,經(jīng)過滾筒等離子表面處理設(shè)備的處理,最后成功提高了PE(聚乙烯)粉末的親水性。
粉末涂料可以劃分為熱塑性和熱固性粉末涂料兩大類,具有無害、高效率、節(jié)省資源和環(huán)保等特點(diǎn)。所謂熱塑性粉末涂料是指在施工過程中體系內(nèi)不起交聯(lián)反應(yīng)的粉末涂料 。常見的熱塑性粉末涂料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯、氯化聚醚、聚酰胺系、纖維素系、聚酯系等。PE(聚乙烯)粉末正是典型的熱塑性粉末涂料。
該類型粉末涂料具有遇熱變軟, 冷卻后又能硬化成膜的特性 ,其成膜過程是一個物理性熔融塑化的過程,加工和生產(chǎn)比較簡單 ,被不同的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛接受。但同時也存在一系列缺點(diǎn), 比如熔融溫度高, 著色性差 , 耐溶劑性差,在金屬表面難于附著等問題。此次處理PE粉末,正是要解決在注塑前粉末親水性差的問題。
等離子清洗原理是由于處于非熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的低溫等離子體中,電子具有較高的能量,可以斷裂材料表面分子的化學(xué)鍵,提高粒子的化學(xué)反應(yīng)活性(大于熱等離子體),而中性粒子的溫度接近室溫,這些優(yōu)點(diǎn)為熱敏性高分子聚合物表面改性提供了適宜的條件。通過低溫等離子體表面處理,材料表面發(fā)生多種的物理、化學(xué)變化,或產(chǎn)生刻蝕而粗糙,或形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性基團(tuán),使親水性、粘結(jié)性、可染色性、生物兼容性及電性能分別得到改善。
基于粉末材料的特殊性,我們采用滾筒等離子表面處理機(jī)進(jìn)行處理。滾筒型的優(yōu)點(diǎn)在于:1.真空反應(yīng)倉可 360°旋轉(zhuǎn)的清洗機(jī),性能穩(wěn)定,處理效果均勻,廣泛適用于粉末、顆粒狀、及小型不規(guī)則產(chǎn)品;2.無死角旋轉(zhuǎn)處理,處理效率高,操作方便;3.全程干燥,不消耗水資源、無需添加化學(xué)藥劑、不產(chǎn)生污染;4.不改變基體固有性能。綜合對材料以及后續(xù)制作工藝的考慮,采用滾筒型等離子表面清洗機(jī)是最適合的,最后的結(jié)果也證明我們的選擇非常正確。
真空型的設(shè)備,分為自動和手動兩種操作方式,因此不必全程跟蹤操作,極大地節(jié)省了人力成本,提高了生產(chǎn)效率。本次需要處理的PE粉末,總共有三斤左右,我們用容量最小的滾筒型等離子表面清洗機(jī)進(jìn)行處理,每次處理時長約五分鐘左右,十次過后就完成了全部的材料處理。
處理完成之后,面臨的最后一個問題就是,如何檢驗處理效果是否成功?
為了驗證處理過后粉末的親水性有無改變,我們將未處理的PE粉末和已經(jīng)處理完成的粉末,分別隨機(jī)抽取適量的粉末放置在盛滿水的水杯中,其結(jié)果顯示,未經(jīng)過等離子處理的粉末漂浮在水面上,顏色沒有明顯改變,未有濕潤跡象,而經(jīng)過等離子處理過的PE粉末,是浸潤于水中,顏色變得更深,明顯有濕潤跡象。綜合以上的親水性測試,經(jīng)過等離子處理后的PE熱塑性粉末,親水性得到明顯的提高。
將產(chǎn)品發(fā)回客戶之后,近日我們得到反饋,處理后的樣品成功通過測試,親水性效果達(dá)到產(chǎn)品要求。