关键的外卖
表面处理第一阶段的基本治疗是a吗底物在涂装或电镀之前。涂层的性能在很大程度上取决于它是否能正确地粘附在基材上。正确的表面准备是任何表面处理成功的最重要的决定因素，这一点通常是公认的。
即使是微量的表面的污染物，如油、油脂和氧化物，会减少涂层附着力对基材，并降低许多材料的寿命。表面处理显著提高了粘结的耐久性，特别是一旦暴露在潮湿的环境中。这是因为看不见的化学污染物，比如氯化物和硫酸盐，会通过涂层系统吸收水分，导致涂层过早失效。在这里，我们将看看表面准备的基础知识，以及如何使用它来避免过早的失败。
什么是表面处理?
表面准备或处理是指一系列的操作，包括清洗、清除松散的材料，以及对涂有粘合剂的表面进行物理和/或化学改性。这是一种处理表面以增加其对涂层吸引力的方法。它可能是机械的，也可能是化学的，对涂层的成功至关重要。在塑料粘接中，表面制备的目的是增加表面极性，增加表面润湿性，为粘接提供位点。
表面准备的原因
材料表面制备的原因有很多。表面准备是为了提高粘接强度在金属表面，但最重要的原因是在粘结前进行表面处理:
- 消除或阻止基片表面形成弱层
- 使胶粘剂或胶粘剂之间的分子相互作用程度最大化底漆因此，衬底的表面
- 优化在界面上形成的粘结力，以确定足够的初始接头强度和在接头使用寿命期内的接头强度
- 在基片上产生特定的表面微结构
表面处理用于金属和塑料，以改变其表面性能:
- 装饰和反射率
- 改进的硬度和耐磨性
- 腐蚀保护
- 用于增强不同处理的附着力的基础，如用于印刷的油漆或敏感涂料
- 降低成本
(参见文章中的案例研究涂层失效的解剖.）
金属表面处理
制备金属物体表面涉及多个步骤。在不清洗的情况下，不可能得到高质量的粘合剂(而且研磨)金属表面。金属具有高能量的表面，能吸收大气中的油和不同污染物。
所需的表面准备步骤如下:
- 清洗:使用溶剂或不同的化学物质
- 清除松散物料
- 增强的腐蚀预防
- 启动
- 表面硬化:这可以是机械的或化学的，用于加强表面
金属表面最好用蒸汽脱脂有效的液体系统。这种处理之后是喷砂处理通过使金属表面变得粗糙来延长粘着接触。化学蚀刻从金属表面去除微弱的氧化物，形成一种氧化物，与大多数组件有力地结合。
塑料表面处理
聚合物具有比金属低的表面能(假设它们是无污染的)。因此，它们有一种倾向，使粘结不良。然而，有化学、物理和整体处理策略，以改善附着力。这些包括:
- 化学改性技术，包括那些有时需要湿的或化学反应的技术。包括湿法蚀刻、接枝、酸诱导氧化和等离子体聚合．
- 物理表面处理策略，包括电晕放电、离子或电子束、光子束(激光、紫外线和x射线)、等离子放电和火焰氧化。
- 散装策略包括添加剂，混合或再结晶这些因素都会对塑料的性能产生影响。
有些技术在其使用范围内是受限制的。例如，化学处理(酸诱导氧化)是赋予塑料表面附着力最常用的技术。等离子体处理仅限于较小的零部件。火焰和电晕处理是有效的连续薄膜(通常称为“网”)和薄塑料片，通常在高速运行。
表面制备方法
任何表面准备都需要完成以下一、二或全部操作:
- 脱脂和清洗
- 物理处理或磨损
- 化学处理
- 启动
在某些情况下，当基质在非常不利的环境中使用时，也可以使用底漆来确认更持久的粘结。
脱脂和清洗
这包括从要固定的基材表面去除所有油污和油脂的痕迹，这对形成坚固的粘合剂很重要。可采用蒸汽或超声波脱脂、喷雾、浸泡和擦洗等策略脱脂，即使衬底看起来是干净的，也应使用。
- 蒸汽脱脂:在蒸汽脱脂过程中，物体浸入三氯乙烯(TCE)或全氯乙烯蒸汽中，尽管这些蒸汽是纯净的未受污染的溶剂。由于蒸汽在组件上冷凝，污染物被溶解并滴下，与冷凝的溶剂分离。一旦无法使用蒸汽脱脂装置，就用浸透TCE的材料擦拭接头表面，然后从接头表面完全蒸发。这些溶剂在每种液体和蒸汽形式中都是有害的，需要工作环境通风。
- 洗涤:包括使用洗涤剂溶液擦洗接缝表面。在擦洗过程中，先将金属浸在碱性脱脂剂中或喷上脱脂剂，然后用干净的热液体冲洗金属，再用热风、蒸汽或周围空气完全干燥。
- 超声波除油:超声波脱脂对微小元素有很好的效果。超声脱脂所用的溶剂有三氯乙烯、丙酮和氯化物以及四氯乙烯。
检查已脱脂的表面的清洁度，水或达因液体使用。如果一滴水在表面形成一层，那么它就没有受到污染。如果一滴仍保持原状，则应继续对表面脱脂。
磨损
磨损、粗糙的表面有时比极度抛光的表面形成更强的粘接，主要是由于更大的粘接接触面积。适当研磨的表面不能有任何光滑或抛光区域。磨损处理之后应进行第二次脱脂处理，以确认松散颗粒的清除。磨损包括喷砂(最常见的技术)，钢丝刷，砂光和磨料擦洗。喷砂可以去除表面的污垢、锈或工厂规模从金属表面。如果喷砂工具无法使用，或者金属太细无法抵抗喷砂处理，可以用钢丝刷、磨料或砂纸清洁组合表面。涂漆的表面应在准备前用剥离器剥离至基材，否则粘合接头将不牢固。
有时，只需要对基材进行少量的损坏。塑料沙砾、核桃壳或碳酸氢钠可以清洁基材或去除之前的涂层。有时，磨料是由加压水推动的。(发现这种技术的优点了解行业向湿式喷砂的转变.）
化学处理
化学处理是用化学方法处理清洁表面以提高其附着力的一种方法。溶剂清洗必须在化学处理之前进行，并且经常在化学处理之间使用中间清洗。单独去油，或者接着去油磨损而且脱脂量更大，适用于多种粘接剂。为了获得最大的强度、重现性和抗退化性，需要化学或电解预处理。在配制化学溶液时，应仔细注意确保形成适当粘结强度所需元素的正确比例。在溶液应用程序中的曝光时间是至关重要的。如果应用时间太短，就不能充分激活表面。另一方面，过度暴露在溶液中，会形成一层化学反应产物，干扰粘合剂的形成。
一个快速而肮脏的测试是否进行了适当的化学处理是把一个水珠放在物体的表面，并注意水是否扩散。如果是这样，它与表面形成的接触角应该是非常小的。有一种特殊的液体，称为“达因液体”，它相当精确地描述了材料表面表面能的数值。
启动
一个胶底漆通常是粘合剂在有机溶剂中的稀溶液。解被应用到被粘物(或胶膜)，形成厚度为0.0015至0.05 mm的干燥膜。启动有以下作用:
- 它能改善润湿
- 在表面清洁时，保护粘接物表面不被氧化
- 它有助于抑制腐蚀
- 它作为一种屏障涂层，阻止粘合剂和被附着物之间的不良反应
- 它在整个组装过程中保持胶膜或粘接物在原位
底漆的使用提供了额外的多功能生产计划，高可靠性的接头，较不严格的固化条件和更广泛的选择胶粘剂系统。
大气等离子体技术
一种用于清洁表面以进行粘合的较新的表面准备技术是大气等离子体技术，一种类似于电晕处理的技术。等离子体表面处理允许几乎无限的表面修饰。材料可以是任何尺寸，从纳米尺寸的部件到连续生产的无穷无尽的薄片。等离子表面技术可以处理各种各样的材料，包括玻璃、金属、类金属、橡胶和聚合物。
影响表面处理的因素
为了从表面准备的角度考虑，粘附端有机材料(即粘合剂)界面应考虑从类型到制造的各种因素。接缝的设计、胶粘剂的选择和工艺也应仔细考虑。这些因素是互利的。一旦使用了不合适的粘合剂，使用最优的表面准备就没什么价值了。在这种情况下，粘结没有正确处理，或者接头设计涉及剥离或解理应力。正确的表面处理确保了粘合接缝中最薄弱的环节存在于粘合层或有机材料层之间，而不是在粘合层内部的界面处。在浸浴中活性化学物质的快速消耗，或浸浴中外来物质的积聚，提供了薄弱的边界层也值得关注。安全也是一个重要的问题，因为表面处理使用许多有毒化学物质，如果不小心处理，可能会对工人构成威胁。
分享这篇文章
