纤维增强环氧复合材料等离子体涂装前处理技术

随着人们环保意识的逐步提高以及各国环保法规的相继出台，节能减排、绿色低碳成为未来汽车工业发展的方向。轻量化技术将是解决油耗、废气排放、新能源汽车续航里程3大问题的有效方法，也代表着未来汽车技术发展的方向。而纤维增强树脂基复合材料具有密度小、耐腐蚀、比强度高、比模量高等优点，是公认能够代替金属的首选材料。
复合材料在加工成型后，表面不可避免地会沾上脱模剂、灰尘、油脂以及其他杂质，影响涂料在复合材料表面的润湿性，降低涂料的附着力和成膜质量。故对复合材料进行表面涂装前，应进行适当前处理。传统的表面处理方法有机械打磨或喷砂处理、化学处理等。机械打磨或喷砂处理虽然方法简单，但表面质量控制精度差，且容易损伤材料内部纤维；化学处理一般是用酸或碱液或其他溶剂对材料表面进行处理，容易对环境造成污染。
等离子体表面处理技术由于其巨大的优势而在表面处理领域受到越来越多的关注。等离子体表面处理技术绿色、环保、对环境几乎无污染，并且可控性强。采用等离子体处理树脂基复合材料，能够显著改变复合材料表面及界面性能，通过控制合适的工艺参数，可大幅提高材料表界面粘结性能，这对于促进树脂基复合材料在汽车工业、航空航天等领域的推广应用具有极其重要的意义。
等离子体处理主要用于纤维和一般高分子材料（橡胶、塑料等）的表面处理，通常先对纤维进行等离子体表面处理提高其润湿性，再与基体树脂复合以提高复合材料强度。当使用等离子体处理某些聚合物材料（如聚乙烯、聚丙烯）时，高能的等离子体会使聚合物分子发生断裂、氧化或交联等反应，在空气环境下可在聚合物链分子中引入羟基、羧基、羰基等极性基团，提高材料表面能，改善材料表面润湿性能。
为了提高涂料在玻纤增强复合材料表面的附着力，可以使用等离子体表面改性技术对纤维增强环氧复合材料进行涂装前处理，等离子体的清洗和刻蚀作用会引起材料表面粗糙度的变化并能提升表面的亲水性能。24800