等离子技术 —— 塑料工业的环保“路标”

2022年K展:Plasmatreat展示等离子作为一种环保解决方案。

等离子在塑料加工中的应用解决了许多问题:等离子体的特异性改变了非极性材料的表面特性,使其成为易于印刷、粘合、涂漆和密封的表面。但在等离子处理过程中究竟发生了什么?它如何在工业上使用? 德国Plasmatreat GmbH公司是常压等离子体技术的全球市场领导者,该公司将在10月19日至26日在德国杜塞尔多夫举行的K展11号馆I65展位上提供了答案。

 

等离子预处理是适用于几乎所有材料的超细清洗、活化和涂层的关键技术。在K展上,Plasmatreat,常压等离子工艺(Openair-Plasma®)的专家,在展会上展示如何解决塑料材质的一些问题:等离子促进了全新的材料和材料组合在工业上的使用可行性,使无溶剂涂层和粘合剂的使用成为可能,并使工艺更加高效和环保。此外,使以前不相容的材料可以一起加工,创造全新的材料复合材料。

活化:非极性表面变为极性

等离子反应性很强,可以与表面、液体或微生物相互作用。如果它与固体材料(如塑料)接触,所施加的等离子体会改变表面重要的特性。大多数塑料的表面是非极性的,即它们的表面能很低。使用Plasmatreat的专利Openair-Plasma®技术,常压等离子可以精确地应用于材料表面,使用简单的压缩空气即可进行处理。在此过程中,反应性等离子体成分引起化学反应,其中含氧和含氮基团(工艺气体空气的两种主要成分)被纳入表面-表面能量显着增加,并发生所谓的活化。这确保了基材的润湿性显著提高,并增加了粘合剂,油墨或涂层的附着力,替代传统的预处理工艺如溶剂型底漆,即可实现强附着力。

 

涂层:增强效果
等离子体的效果可以进一步增强:通过Plasmatreat开发的PlasmaPlus®技术,纳米涂层可以应用于表面,例如,既可以是超疏水的,也可以是超亲水的。配备一个喷嘴用于注入等离子体射流,其中含有针对特定应用定制的预聚前体。该镀膜料被等离子体激发,从而使该物质以极薄的层附着在材料表面,牢固地结合并产生适合该工艺的功能表面特性。例如,纳米涂层可以更好地粘合或涂覆塑料。  

 

等离子体活化和涂层可以实现什么?
等离子体效应为不同行业的塑料工业加工提供了巨大的可能性:Plasmatreat的等离子应用使原本不兼容的材料兼容(例如PMMA和PP),促进回收材料的处理(并实现例如高质量的印刷结果),允许工业过程从高价工程塑料到普通塑料(ABS到PP)的变化,取代污染环境的工艺,并总体上确保更高的效率和更好的可重复性。

研究中的等离子体——举例:

与包括TU Dresden工业大学在内的几个研究伙伴一起,Plasmatreat正在进行一个令人兴奋的项目:金属和热塑性塑料成为混合部件。混合部件,特别是金属-塑料复合材料,越来越多地用于现代车辆、铁路或飞机的轻量化结构。这个名为hypro的联合项目是由德国联邦教育和研究部(BMBF)资助的,该项目正在研究如何建造和经济地大规模生产这些材料。在一家知名汽车零部件制造商的协调下,在TU Dresden工业大学、Paderborn大学、Plasmatreat和其他项目合作伙伴的参与下,正在以与安全相关的汽车零部件为例,研究在工业应用中使用混合材料的竞争性方法。Plasmatreat负责使用Openair-Plasma®对特定组件的金属组件进行预处理(超细清洗),并使用PlasmaPlus®技术应用粘合促进层进行聚合物的热粘合。全自动等离子涂层预处理正在广泛的金属材料上进行测试。特别是,该项目还在研究批量生产装配线的集成能力以及拆卸和修理概念。“我们已经在粘合过程中使用等离子技术来生产混合动力部件,例如汽车行业。在这种情况下,我们正在测试在注射成型过程中热塑性塑料对金属的门控。我们的目标是在保证质量的过程中为汽车行业生产具有成本效益的混合动力部件,”Plasmatreat的研发主管Magnus Buske解释说。

 

了解更多等离子技术在工业过程中的应用实例:

 

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