等离子清洗后,材料表面会形成大量极性基团,让接触角明显变小,亲水性大幅提升。但这种效果不是永久性的,随着时间推移,表面的极性基团会慢慢减少,亲水性也会逐渐恢复到处理前的状态。这就是等离子清洗的时效性特点。
等离子清洗的效果能维持多久?这个问题没有标准答案,主要看这几个因素:使用的气体类型、处理时间长短、材料本身的特性、存放环境的温度和气体条件等。保持时间短的只有几分钟,长的能达到几个月,所以具体效果要通过实验来确定。
对于金属、玻璃和陶瓷这类材料,建议在清洗后1小时内完成粘合、印刷或喷漆等后续工序,这样效果最好。塑料材料的情况就比较复杂了:
- PA材料(含或不含玻璃纤维):1-2周
- PP和PE材料:最好在1-2天内处理完
- PC材料:2-5天
- ABS和PC/ABS材料:2-5天
为什么会有时效性?这个问题目前还没有完全搞清楚。有专家提出两个可能的原因:一是清洗后的高表面能会促使极性基团向材料内部移动;二是空气中的污染物会附着在表面,降低亲水性。
在实际生产中,等离子清洗后往往还要进行其他加工步骤,整个过程需要时间,所以时效性会直接影响最终效果。研究清楚时效性规律非常重要。
怎么判断时效性?测量接触角是最直接的方法。以PC塑料为例:刚清洗完接触角最小,亲水性最好;0.8小时后接触角就增大了10度;20小时后增大31度;第8天时恢复到77.69度;到第15天时已经超过80度,基本回到清洗前的状态。
从实验数据可以看出,接触角的变化是先快后慢,最后稳定。这是因为刚开始极性基团流失得快,后来逐渐达到平衡。
总结一下:等离子清洗的效果会随时间减弱,不同材料保持时间差别很大。生产中要合理安排工序,尽量在最佳时效期内完成后续加工,这样才能保证最好的处理效果。