等离子体处理提高塑料表面印刷印墨附着应用

印刷表面处理技术最先是为解决塑料薄膜表面印刷、涂布附着力差的问题而发展起来的。

塑料基本材料主要为聚丙烯(PP)、聚已烯(PE)、聚复乙烯(PVC)、聚(PET)等，其表面特性因分子结构基材的极性基团，结晶程度和塑料的化学将定性等不同而有很大的差异，这些因素对印刷油墨层的粘附牢度影响很大，对属于极性结构的PS(聚苯乙烯)、PVC，印刷前不需要做表面预处理。

对于其表面结构是非极性的PP、PE、PET等，其化学稳定性极高，不易被大多数油墨溶剂所渗透和溶解，与油墨印刷的结合牢度很低，所以在印刷之前必须经过表面处理，使塑料表层活化生成新的化学键使表面粗化，从而提高油墨与薄膜表面的结合粘附牢度，同时制造某些粒料过程中，按不同要求掺入了一定数量的助剂，附加剂，下开口剂，当吸膜定型后，这些助剂就浮在膜面，形成肉眼看不见油层，这些油层对印刷是完全不利的，它使腹面不易粘合，附着力下降，因此具有这些油层的薄膜材料就必须经过表面处理，使薄膜表层的油脂去除，提高油墨、涂层的附着牢度。

在表面处理过程中，等离子体和其它物质接触时，所输入的能量被传送到被接触材料表面，并随之产生一系列的作用，塑料制品经过等离子表面处理后,其表层分子结构、表面粗糙度、表面润湿性和附着性均发生明显的变化。

1)表层分子结构的变化: 等离子体处理时产生大量的等离子粒子臭氧,它们直接或间接与塑料表层分子作用,使表层分子链上产生羰基和含氨基团等极性基团,同时还能使表面分子链产生交联和永久极化电荷。

2)表面粗糙度的变化：塑料经过等离子体处理后表面粗糙度发生变化,而随温度的升高和处理时间的增长而变大,这可以解释为高聚物表面的室化降解及表面介电体共同作用的结果,分子的氧化降解产物在表面电荷中心的物理堆积,形成表面突起,延长处理时间和提高处理温度,使表面个电体电荷中心减小,但强度增加,从而在表面形成体积大而数量小的突起物,表面粗糙度变化大。

3)表面张力发生变化: 表面张力增加主要是极性成分贡献的结果,这是由于塑料表面氧化反应使得表面极性分子增多。

将塑料表面进极性基团,或提高表面张力,或提高表面粗精度而采用等离子体处理,这种工艺为难印塑料的印刷提供了一种新途径。