（6）电晕放电处理   电晕放电处理又称电火花处理，也是一种等离子体处理，是在大气压下于两电极（一个是高压电极，另一个是地电极）间施加高压（15～30kV）、高频（10～30Hz）电，使空气离子化，产生火花或电晕放电。使已离子化的粒子在强电场作用下被加速，从而轰击处于电极之间的聚合物或其他被粘物表面，发生物理及化学变化。经电晕处理后形成树枝状，随温度升高、时间延长，表面粗糙程度增大；含氧气体使接触角显著降低，湿润性得以改善；表面氧化引入了极性基团（羟基、羰基、羧基等），表面能提高，聚乙烯达40mK/m；其结果是改善了表面性质，提高了粘接性能。

    电晕放电处理对被粘表面性能的改善受多种因素的影响，如处理过程参数、被粘物本身性质和处理后放置时间等。过程参数包括气体种类、功率大小、处理时间、处理温度、电流频率等。含氧气体（O₂、空气、CO₂）的效果最好；N₂次之；N₂处理的效果最差，对粘接强度几乎没有影响。功率大小决定了等离子体中各种粒子的能量，直接影响处理效果。电晕处理在几秒至几十分钟内即可完成，处理时间长短受气体种类影响，适当的处理时间会得到较好的效果，过度处理将导致粘接强度降低。聚乙烯膜电晕处理的效果随时间延长而变差。对于短时间的电晕处理，高温将使粘接强度提高，而高温及长时间处理将增加聚合物表面降解程度，使粘接强度降低。不同种类的聚合物（PE和PTFE），电晕处理效果是不同的。电晕处理一般只与无定形区发生作用，对结晶区域作用很小。因此，聚合物的电晕处理效果随密度升高、结晶度增大而变差。电晕处理后最好立即进行粘接，随着放置时间延长湿润性下降。

    电晕放电处理具有处理时间短、速度快、效果好、不需真空系统、操作简单、无处理液污染等优点，最早而广泛用于聚烯烃的表面处理。新近的发展是研究了电晕处理对于含氟聚合物、热塑性纤维和织物的影响，扩大了电晕处理的应用范围。电晕处理对金属表面处理也是有效的，铝和钛的表面经在空气中的电晕处理后，粘接强度与常规的化学处理的强度相当。

    （7）火焰处理火焰处理是指空气（或O₂）和天然气（或烷烃）燃烧产生的火焰与聚合物表面接触，使之氧化而改变表面性质的一种快速、有效、经济地处理许多聚合物的方法。火焰处理能去除污染物和氧化物，改变表面化学结构，引入各种官能团（包括羟基、羰基、羧基和酰氨基），提高表面能，改善湿润性能。胶黏剂与火焰处理的聚合物表面相互作用会增强，还有可能产生化学键结合。火焰处理化学改性的深度仅为几纳米，处理的表面相对稳定。

    火焰处理是一种处理形状规则如薄膜、片材和圆柱面瓶的高效方法，处理时间短，在混合气体中氧气富余时能获得较好的效果。已成功处理的聚合物有低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚偏氟乙烯、乙烯一三氟氯乙烯共聚物等。尼龙-11经火焰处理后层间剪切强度提高3倍。火焰处理对聚四氟乙烯（PTFE）表面化学性能没有明显影响，粘接性能实际下降。火焰处理后聚丙烯与聚氨酯和聚甲基丙烯酸酯的粘接强度大大提高。

    火焰处理出现于20世纪50年代，最初用于改善聚乙烯的表面性能，现已应用于多种聚合物的表面处理。对于大面积聚合物表面火焰处理要比其他方法（如电晕处理）优越，不需背面处理、不出现针孔、不产生臭氧，以及较好的耐老化性能。

    （8）激光处理激光处理即准分子激光紫外（UV）辐射，提供了一种粘接表面预处理和表面改性新技术，能处理多种材料和被粘件，能替代对生态环境有害的化学处理和研磨处理方法。激光处理的一般方法是，用5%二苯甲酮溶液涂于被粘表面，然后放入紫外光源中，使聚合物表面发生物理及化学变化，最初用于三元乙丙橡胶，还可用于聚乙（丙）烯和其他热塑性塑料。试验结果表明，UV激光处理和改性可显著提高粘接的剪切、拉伸和剥离强度，同时也改善了耐磨性、传导性、硬度及外观。

    最佳UV激光处理参数（强度、循环速率、脉冲参数）与被粘物材料及其化学特性有关，随着处理时UV激光脉冲数量和能量增大到被粘物的特征临界值，粘接破坏形式则从界面破坏变为内聚破坏。

准分子激光是化学气体激光，基于分子从强的激发态到弱的不稳定基态的发射。激光使用稀有气体的卤化物如ArF，是一种重要的准分子激光物质。

    环氧胶粘接经12.5mJ（p·c㎡）、10kp的准分子激光处理的聚丙烯，粘接强度达4.5MPa，提高500%。

    聚四氟乙烯以ArF准分子激光处理后，与不锈钢采用环氧胶黏剂粘接，剪切强度为10.8MPa，而未处理时仅为0.2MPa。

    用环氧结构胶黏剂粘接铝合金，剪切强度为12.8MPa，而用248nm的KrF准分子激光在0.5J/（p·c㎡）、5～20p、10～100Hz时处理，则剪切强度为34.4MPa，提高约170%。

    激光辐射引起经处理的表面形态变化，主要是增加表面粗糙度，增大粘接面积，利于胶黏剂渗入。同时，还能清除表面污染物和弱界面层，改善湿润性，并且还会产生化学改性，甚至表层交联，从而提高粘接强度。激光处理后剪切强度比未处理提高200%～600%，比常规方法提高100%～200%。聚碳酸酯经激光处理后表面引入羟基和羧基，极性增强，粘接强度提高。激光处理阳离子铝，表面形成新的铝氧化层。粘接前用激光处理铝，表面能大大提高。

    改性爱游戏老版本下载 胶黏剂粘接铝件的剪切强度，用能量约为0.2J/（p·c㎡）的激光处理取得了最好效果，与未处理的铝合金相比搭接剪切强度增加600%～700%，与铬酸阳极氧化预处理相比剪切强度增加40%。

    日本Sunstar公司推出了红外激光处理聚烯烃新技术，适用于自动化生产线。处理方法是先将特定底胶涂于聚烯烃表面，然后采用YAG激光器照射，使底胶与聚烯烃产生强的黏合力，然后再用环氧胶黏剂粘接，获得了良好的粘接效果。

    激光处理有很多优点：激光处理对许多材料都很高效，且仅限表面（30nm），本体不受影响；能清洁表面，除去污染物、吸附水和氧化物；适于任何形状的表面处理；可在室温和大气中操作；提高粘接强度和耐久性；避免溶剂擦拭和喷砂处理的污染；处理后放置时间长（4～15天）。显而易见，激光处理是一种高效清洁、准确安全、环境友好、大有前途的表面处理和改性新方法。激光处理存在的问题是：高温不能改善粘接，局限于固化温度低于150℃的环氧胶黏剂；光化学是难以控制的非线性过程；高吸收率材料扫描速度相对较慢，致使一些被粘物处理时间长、成本高，有待于进一步改进。

    （9）微生物表面处理微生物表面处理又称生化处理，即利用几乎没有一种聚合物不受微生物侵蚀的原理，以微生物对聚合物表面进行改性，提高聚合物的粘接强度。虽然采用微生物表面处理方法的研究仅十多年，却已显示出很多优越性，可在温和的条件下（25～30℃）进行处理，不消耗能量；无需特殊设备或复杂技术；不需要溶剂和其他化学品；无生态污染和健康危害。

    经微生物表面处理的表面积，根据所用的微生物种类和处理条件，既可以增加也可以减小，例如芳香族聚酰胺纤维在杆状细菌中表面积增加了。微生物处理后聚合物表面的微观形态和化学结构都发生了变化，X射线衍射分析表明，用微生物处理的聚合物，其结构的规整度下降。微生物表面处理并不只局限于聚合物大分子的破坏，而且微生物在聚合物表面的代谢产物有活性基团，与人为添加化合物接枝。例如在聚乙烯醇存在下，用微生物处理芳香族聚酰胺纤维，先是酰胺官能团的酶水解，然后PVA大分子上羟基与羧基反应接枝到聚合物表面上，也就是进行酯化反应。其结果是纤维表面的性质发生显著变化，而纤维的强度和内部结构保持不变。

    微生物处理使聚合物表面形成突起、凹陷、微缝以及发生化学结构的变化，尤其是出现了很多活性基团，提高了聚合物的粘接力。

    目前，微生物处理主要应用领域是芳香族聚酰胺增强纤维的表面处理，因纤维表面积增大及表面形成活性官能团而产生化学亲和力，促进与热塑性材料的粘接性，制得高性能的增强材料。由于这种工艺对微生物菌株、纤维的化学性能及营养介质的组成非常敏感，可以得到范围广、表面性质可变、强度不降低的纤维，因而微生物处理是改变聚合物表面性质的简便而有效的方法。

    （10）偶联剂处理使用偶联剂进行表面处理，远比化学处理方法简单安全，其效果却可与化学处理相媲美，能在被粘物与环氧胶黏剂之间形成化学键，显著提高粘接强度、耐水性、耐热性等。偶联剂也称粘接促进剂，与底涂剂不同的是可直接加入环氧胶黏剂配方中，也可涂在被粘物表面上。

以偶联剂进行表面处理，需先配成一定浓度的水或非水溶液，涂覆于脱脂粗化的被粘表面，干燥后再施胶。在具体使用上可以配成1%～2%的偶联剂无水乙醇溶液，涂覆后于70～80℃干燥20～30min。也可将偶联剂配成1%～3%的乙醇（95%）溶液，涂覆后于80～90℃干燥30～60min。还可把偶联剂配成1.2%的水（蒸馏水）溶液，涂覆后于120～130℃干燥20～30min。偶联剂溶液现用现配为好，放置过久或一旦有白色沉淀析出就会失效无用，尤其是水溶液必须在几小时内用完。偶联剂处理很有技巧，只有正确使用，才能获得成功。

    （11）底涂剂处理   底涂剂的作用很多，如保护处理后的表面、调节被粘物表面能、消除弱界面层、促进化学键生成、抑制界面腐蚀等。经过表面处理的被粘物表面能提高，特别是高能表面被粘物，如金属、陶瓷、玻璃等，很容易再吸收水分和气体重新被污染，影响环氧胶黏剂的湿润效果。为了防止此种现象出现，可在表面处理之后、粘接之前，立即涂上一层底涂剂，起到封闭、保护和延长存放时间的作用，阻止或减弱水分子对金属界面的侵蚀。所谓底涂剂就是为了改善粘接性能，于施胶前在被粘物表面涂布的一种胶液，也称底胶，实质就是与所用胶黏剂相同或类似的高分子稀溶液，它本身能与再涂的胶黏剂很好结合。常用的底胶有酚醛、环氧、聚氨酯、氯化聚合物、三苯基膦、乙酰丙酮钴等类型。底涂剂处理能够活化表面，但不能清洗和粗化表面，底涂剂的浓度和用量对粘接效果影响很大，涂得薄时可使粘接强度增加。

    （12）辐射接枝处理辐射接枝处理法是在极性单体存在下将低能聚合物被粘材料用钴（⁶⁰Co）源或电离辐射的γ射线进行辐射接枝，使表面接枝上有利于粘接的聚合物，可使环氧胶黏剂能粘接聚烯烃，且强度大有提高。UV激光照射是一种最有效的表面处理和改性方法。

    （13）力化学处理力化学处理是针对PE、PP及PTFE难粘高分子材料提出的表面处理方法，通过力化学处理，如抛光机、刷子、磁性研磨机等，用环氧胶黏剂粘接，其剪切强度可提高几倍甚至几十倍。确实是粘接聚烯烃和氟塑料等切实可行的处理方法。

    （14）氟化处理   塑料的氟化处理（fltlorine treatment）是改进粘接性能相当新的方法，经处理的聚合物形成新的表面，即易被胶黏剂湿润的较高表面能的极性表面。据称聚乙（丙）烯的表面经氟化处理后用环氧胶黏剂粘接，其剥离强度增加6倍，已证明氟化表面能与环氧胶中胺类固化剂形成共价键。氟化处理对于几乎所有塑料粘接性能的提高都很有成效。

    上述几种表面处理方法，除了表面清理不可缺少之外，其他一些则根据需要与可能确定，可以是两种或是几种方法联合采用。

    （四）表面处理的质量评价和有效期

    （1）表面处理质量的评价方法表面处理后的质量如何，在粘接实施之前应当进行检验，检验方法有水膜法和接触角测定法，虽然水膜法较为粗略，但却简单快速实用。粘接之后还可由粘接的破坏类型判断表面处理的优劣，一般呈内聚破坏或混合破坏表明表面处理比较好，而出现界面破坏多数是表面处理有问题。

    ①水膜法水膜法也称水膜破坏试验，即将蒸馏水（或纯净水）洒在处理后的表面上，停留30s，如果水铺展形成连续的水膜，即水膜不破坏状态，则说明表面洁净。若是水呈现一系列分离的液滴，水膜被破坏，观察不到连续的水膜，说明表面有油污，不能进行粘接，应当重新处理，直至合格为止。假如再处理之后还是发生水膜被破坏，就要对处理过程进行分析，找出产生问题的原因。

    ②接触角测定水膜法评价表面处理的质量虽然快速、有效、但比较粗略，仅能定性估计，而测量被粘物与参考液体（如蒸馏水）之间的接触角，可以定量判断湿润性好坏。接触角小，表明胶液对被粘表面的湿润好，说明表面处理的质量符合粘接要求；若接触角大，则表面处理不合格。已有专用的接触角测定仪JGW-360a（承德试验机有限责任公司）可选择。

    （2）表面处理的有效期   表面处理的有效期亦称表面置放时间（SET）或最长允许时间（MAT），是指表面处理后至实际粘接或底涂前存放的时间。经表面处理后的被粘物最好尽快粘接，不宜长时间储存。因为易被各种介质所污染，尤其对易氧化锈蚀的金属，如钢铁、铜等被粘物，处理后应在4h以内粘接完毕。对于不锈钢等耐腐蚀金属处理后时间可放置长一些（30d），但还是短期内粘接效果更好。不同种类的被粘物，不同的处理方法，表面处理后的置放时间亦不相同，见表7-14。

 

 

    实验证明，一般随着SET增加，粘接强度降低。如果表面加以保护，并保持相对湿度50%以下，表面处理后与实际粘接的间隔时间可达30天。

    被粘零件处理后经检验合格的洁净表面，不能用手或带油污手套触摸，在搬运和储存过程中必须防止污染，如不能马上粘接，应涂底胶保护，并用干净的牛皮纸包覆。

    由上不难看出，表面处理是相当麻烦与费时的工作，但它却是粘接极为重要的环节，一定要给予足够的重视，不可马虎大意，要认真仔细地进行操作，表面处理对于粘接就好像盖大楼应打好地基同样重要。