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尼龍6樹脂是一種綜合性能良好的結晶性熱塑性工程材料，具有良好的力學性能、耐藥性、光澤性、耐摩擦性能等優(yōu)點，廣泛應用于社會生產與生活的各個領域。尼龍6大分子結構中含有大量的酰胺基，大分子的末端是氨基和基，可見尼龍薄膜是一種極性很強的材料，所以它吸水率大，強度和彈性模量下降，但其濕態(tài)沖擊強度較高。這是因為在含水量多的環(huán)境中，尼龍6分子間的氫鍵相互作用減弱，分子鏈相對柔順，抗沖擊性能得到提高，但是于態(tài)和低溫下的抗沖擊性較低。另外，尼龍結構中含有5個非極性亞甲基，其表面光滑，附著力差，為提高粘結劑對尼龍薄膜的附著力，減少表面上的各種缺陷，從而改善復合材料的質量，尼龍在使用前需進行表面處理。

等離子體表面處理

等離子體(Plasma)是以除物質常見的三種存在狀態(tài)(氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài))之外的另一種形態(tài)存在,被稱為物質的第四態(tài),其是在1929年由美國科學家Langmuir和Tonks率先發(fā)現(xiàn)并提出。等離子體在大自然界中普遍發(fā)生,如閃電、電火花、極光等都是等離子體態(tài)。等離子體通常是通過在高溫或電磁場作用下與中性氣體結合而產生的,電離的氣態(tài)物質逐漸具有導電性,因此其本質是一種特殊的電氣化氣體。等離子體產生的電磁輻射包括紫外線輻射和可見光譜中的光,并涉及激發(fā)態(tài)氣體粒子、帶電離子、自由電子、自由基、中性活性氧和氮以及分子碎片。根據(jù)現(xiàn)有的溫度范圍,等離子體可分為高溫等離子體(也稱為熱等離子體)和低溫等離子體(也稱為非熱等離子體),前者是由于氣體的電離程度較高,因此導致其電離生成的電子和粒子溫度也較高,而后者氣體的電離程度較輕,雖然在放電過程中的工作溫度較高,但離子溫度遠低于電子溫度,從而使得整體呈現(xiàn)出低溫狀態(tài)。高溫等離子幾乎可以完全發(fā)生電離,粒子間溫度相同,因此整個高溫等離子體系統(tǒng)呈現(xiàn)出一種熱力學平衡狀態(tài),其工作溫度可達5000℃以上,主要用于研究受控熱核反應。低溫等離子體電離的粒子間溫度并不相同,電子溫度遠高于離子溫度,電子溫度可以高達104K以上,然而分子及原子類粒子的溫度極低,接近于室溫,整個低溫等離子體系統(tǒng)呈現(xiàn)出一種熱力學非平衡狀態(tài)。

低溫等離子體中有著比一般化學反應中種類更多的活性粒子,且其粒子的能量遠遠大于一般材料的化學鍵能,因此材料當中化學鍵易于被高能活性粒子激發(fā)解離,從而使得被處理材料當中的化學鍵進行重新組合,生成對材料具有積極作用的新官能團。由于低溫等離子體處理時間短,且在處理過程中不產生對環(huán)境有污染的物質,因此其該技術常常被用來對材料表面進行改性。

尼龍6等離子體處理提高粘接性原理

經(jīng)等離子體處理后，尼龍表面的粗糙度有一定程度的增加，原因是等離子體對于材料表面產生刻蝕作用，使得液體在材料表面的吸附作用受到直接影響，從而改善材料表面的潤濕能力;材料表面的化學組成發(fā)生明顯的變化，總的來說，C元素相對含量減少,0元素的相對含量增加,而C0元素的相對含量比值降低;材料表面的官能團及其含量也有變化，C-0鍵和O-C-0鍵的含量增加，等離子體中的能量轉化到材料表面的化學鍵上，使得C、0雙鍵結合的比例增加。

根據(jù)相關文獻報道，等離子體處理對于尼龍6粘結性提高的原理如下：

1、尼龍表面能的提高與極性基團的引入，使分子間的偶極作用力增強:

2、為粘結劑與引入的極性基團在粘結界面上形成化學鍵提供機會;

3、增加材料表面粗糙度，提高材料整體的力學性能

4、去除尼龍表面弱的邊界層，避免力學性能差的弱邊界層對粘結的破壞。