近年来,工业生产与生活中对具备特殊性能的材料需求不断提高,其中以环氧树脂(Epoxy Resin)为代表的树脂材料更是被广泛应用,成为各领域中不可缺少的基础材料,其具有以下几个优良特性:(1)力学性能高。分子内聚力强,结构致密,不易变形。(2)可加工性强。能够制备成任意形状的产品,以满足不同工艺需求。(3)耐化学腐蚀。耐酸、耐碱、耐油污等耐腐蚀性优于其他材料。(4)使用成本低。但与此同时环氧树脂基体表面粗糙度小、表面能较低、亲水性差,这些物理、化学惰性将不利于其表面粘接。因此,需要通过对基体进行适当的改性以提升其表面活性,增加其粘接性能,提高实际应用能力。

通过等离子体表面处理,可同时改变材料表面的物理化学性质,包括表面粗糙度、极性官能团、表面自由能、元素比例等,结合了物理工艺和化学工艺的优势,通过增强表面来提升粘接强度。与其他处理方式相比,等离子体表面处理具有高效、环保以及对基材损伤较小的优点,该方法不仅处理效果优秀,而且工艺可控,无污染,具有良好的工业前景。因此,等离子体表面处理越来越多地用于增强材料表面。

环氧树脂等离子处理提高粘接性原理

等离子体处理是通过电离后的气体产生的高能粒子对材料表面的撞击作用来改善材料表面的粗糙度、润湿性等性能的表面改性处理方法。研究表明,等离子体对材料表面的改性原理可以从三个方面加以解释,分别为表面杂质清除、表面刻蚀、改变表面极性基团比例或在材料表面引入新的极性基团。

表面杂质清除:。未经处理的环氧树脂表面可能存在一些污染物，这些污染物会降低其粘接性能。等离子处理可以有效地去除环氧树脂表面的这些污染物，使表面更加清洁。清洁的表面有利于胶粘剂与环氧树脂更好地接触，从而提高粘接强度。

表面刻蚀:复合材料受到等离子体处理,电离后的高能粒子冲击刻蚀表面,这种刻蚀作用于物理打磨的效果相类似,可大面积的去除材料表面的弱边界层,使材料表面变得凹凸不平,增加表面粗糙度,增强了机械互锁效应。机械互锁可以进一步增强粘接强度，防止粘接界面在受到外力作用时轻易分离。

引入极性官能团：等离子体中的活性粒子与环氧树脂表面相互作用，会使环氧树脂表面的分子结构发生变化，引入大量的极性基团，如羟基、羧基、羰基等。这些极性基团增加了环氧树脂表面的极性，从而提高了表面能。表面能的增加使得环氧树脂更容易被胶粘剂润湿，胶粘剂能够更好地在其表面铺展，形成更大的接触面积，进而提高了粘接强度。

综上所述：采用等离子体处理对环氧树脂基体表面进行改性,通过改变基体表面形状和引入化学基团使基体界面性能发生改变,提高环氧树脂基体的润湿性和粗糙度,从而提高环氧树脂材料的粘接性能。