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基材表面在粘接過(guò)程中起著重要的作用，可能是控制膠接接頭質(zhì)量的最重要因素。適當(dāng)?shù)念A(yù)處理有時(shí)會(huì)賦予表面額外的屬性，因此，在使用膠黏劑之前一般要進(jìn)行表面處理，以達(dá)到最大機(jī)械強(qiáng)度。表面處理過(guò)程中最重要的一步是形成合適的表面化學(xué)組分，表面組分的完整性直接影響粘合劑的耐久度。表面處理中最常見(jiàn)的誤解是，良好粘接的唯一要求是干凈的表面。清潔的表面是粘接的必要條件，但不是粘接耐久度的充分條件。大多數(shù)結(jié)構(gòu)膠黏劑的工作原理是在被粘物表面原子和構(gòu)成膠黏劑的化合物之間形成化學(xué)鍵（主要是共價(jià)鍵，但也可能存在一些離子和相互作用力）。這些化學(xué)鍵是粘接物之間的載荷轉(zhuǎn)移機(jī)制。大多數(shù)粘接失效可歸因于制造過(guò)程中的不良工藝，其中最主要的缺陷就是是缺乏合適且高質(zhì)量的表面處理工藝。

plasma等離子處理技術(shù)

等離子體又稱電漿（plasma），1897年，Crookes將等離子體并列為固體、液體、氣體的第四態(tài)物質(zhì)，根據(jù)帶電粒子溫度的不同，等離子體可分為高溫等離子體和低溫等離子體。高溫等離子體又稱熱平衡等離子體，即電子溫度和重離子溫度都很高，一般要高于1000K，兩者達(dá)到了熱平衡，這種條件很難實(shí)現(xiàn)，僅存在于恒星與核聚變中，同時(shí)有機(jī)化合物和聚合物在高溫條件下會(huì)被裂解，難于生成聚合物；低溫等離子體又稱非平衡等離子體，即電子溫度遠(yuǎn)高于其他重粒子溫度，兩者沒(méi)有達(dá)到熱平衡，由于低溫等離子體中電子溫度和其他重粒子溫度相差較大，且對(duì)于材料的改性一般僅作用于表面50nm左右，不會(huì)破壞基體材料本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，利于生產(chǎn)穩(wěn)定的聚合物，因此，低溫等離子體處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料表面的改性，相較于傳統(tǒng)的改性方式，低溫等離子體處理技術(shù)是一種干式反應(yīng)，不使用溶劑，避免了濕法工藝中產(chǎn)生的廢料、廢液對(duì)環(huán)境造成的二次污染，是一種高效、節(jié)能的綠色改性技術(shù)。

plasma等離子處理提高金屬與塑料粘接性能的原理

根據(jù)界面粘接理論，塑料和金屬之間的結(jié)合主要是兩方面的作用：(1)界面形成機(jī)械嚙合，例如當(dāng)銅合金在發(fā)生一定程度的氧化，提高表面粗糙度降低浸潤(rùn)角，有利于增強(qiáng)粘接的機(jī)械嚙合程度；(2)在界面形成更多的共價(jià)鍵，從而提升兩者的粘接強(qiáng)度。在此理論基礎(chǔ)上，有部分學(xué)者探索對(duì)材料表面進(jìn)行預(yù)處理，從而提高塑料和金屬之間的粘接強(qiáng)度。

在表面plasma等離子體處理中，離解惰性氣體（例如氧氣、氮?dú)夂蜌錃猓┎⑴c基材表面發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致表面產(chǎn)生羥基、羰基、羧基和過(guò)氧自由基等極性基團(tuán)，進(jìn)而改變其特性，例如潤(rùn)濕性、粘接性和附著力。等離子處理后引入了大量的極性官能團(tuán)，使材料表面張力增加，提高了材料與膠黏劑之間的浸潤(rùn)性。膠黏劑在交聯(lián)固化時(shí)，也可與表面新形成的活性位點(diǎn)反應(yīng)，形成新的化學(xué)鍵，從而提高膠黏劑與材料之間的界面粘接強(qiáng)度。

其次在plasma等離子處理過(guò)程中會(huì)對(duì)材料表面產(chǎn)生刻蝕作用，等離子體中帶電的電子、離子在電場(chǎng)力作用下快速轟擊材料表面，其主要效果就是侵蝕基材表面，使得基材表面粗糙化來(lái)增加基材的表面積，從而使得基材的表面積也有了巨大的提高，在相同的情況下，基材與膠黏劑之間的接觸面積也有了增加；其表面形成的不規(guī)則凹凸結(jié)構(gòu)在與膠黏劑相互結(jié)合后，形成了類(lèi)似于膠卯的機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)。在增加表面積和機(jī)械互鎖結(jié)構(gòu)的雙重作用下，等離子處理后的金屬與塑料粘接具有更強(qiáng)的剪切強(qiáng)度。

綜上所述等離子體（plasma）是一種集合體，由負(fù)粒子和正粒子兩相組合而成，正負(fù)粒子間帶相反電荷，等離子體可通過(guò)離子流碰撞、中性粒子流以及輻射等方式將能量傳遞到材料基體，使得材料基體表面生成自由基或極性官能團(tuán)，提高材料的表面能，從而使得膠黏劑對(duì)等離子體改性后的材料基體的粘接性能顯著提高，從而改善塑料與金屬之間的粘接性能。