等离子体脉冲化学气相沉积 - 塑料基材的涂布技术

塑料眼镜镜片和宠物瓶有什么共同之处?它们都很轻,几乎不可用,通常是他们的同等玻璃产品。眼镜镜片也需要耐刮擦和无眩光,而PET瓶子必须对气体进行化学抵抗和不可渗透。由于没有单一等级的塑料具有所有这些属性,答案是以这样的方式对待塑料产品,同时保留其基本益处,它们获得了新的或改进的性质。这正是Schott Spezialglas GmbH的Schott Hicotec的恰好是,正在做其专利的等离子脉冲化学气相沉积(PICVD)工艺。

图1所示。钢棉试验后的抗划痕涂层,有涂层(左)和未涂层(右)

什么材料欧洲杯足球竞彩可以用等离子体脉冲化学气相沉积涂层吗

虽然20年前由Schott Glas开发,PICVD在涂层高容量玻璃产品中非常成功,如冷光反射器,节能灯和药物小瓶。要将PICVD的应用领域扩展为Plastics Schott Hicotec被设置为新部门。很快它成功地改变了原始的PICVD工艺和涂覆粘合的均匀涂层 - 特别是玻璃样SIO2和TiO2氧化物涂层到广泛的塑料(例如PET,PMMA,PC,COC,PP和HDPE)。结果是塑料现在可以具有玻璃的所有正性质。在塑料透镜和显示器盖的情况下,现在可以生产防划痕和抗反射涂层,而在塑料包装的情况下,PICVD涂层为气体氧气产生屏障不能再进入和释放二氧化碳不能出去。因此,内容物具有更长的保质期,没有影响他们的味道。

如何等离子脉冲化学气相沉积工作吗?

那么,涂层的过程是怎样的呢塑料工作?将要涂覆的物品置于真空室中,使用气体喷射引入气态涂料。那就是微波炉光束进入腔室,点燃等离子体并断开气体,导致携带材料,例如SiO2或tio.2沉积在箱内物品的表面。到这一点为止,过程是t他与传统的CVD相同的过程。PICVD过程的特殊部分是“I”(脉冲),因为在这种情况下,等离子体是脉冲的。这意味着涂层是在一系列小的阶段建立起来的,这产生了一个极其致密和均匀的涂层。另一个优点是对过程的精确控制。可以使用非常低的过程温度——可以在室温下进行过程——反应混合物的化学成分可以在脉冲之间改变。因此,在一个过程操作的过程中,不同的层可以组合起来产生一个定制的多层系统。

图2。PICVD涂层单元。

多层系统

用于移动电话,电子测量装置或车载导航系统的显示盖的典型多层系统,其包括例如粘合剂层,防划痕层和抗反射层。粘合剂层确保即使当这种膨胀或收缩随温度变化而膨胀或收缩,后续层也牢固地粘合到显示器上。通过防划线层,显示器盖子变成耐刮擦,好像它由玻璃制成,这意味着它可以在无需任何特殊预防措施的情况下清洁。抗反射层由一系列涂层组成,该系列涂层包括包括SiO的交替层2和TiO2.这个多层系统迫使入射光通过几个阻挡层。在每个屏障上,有一部分光线被反射。当光线从涂层中出来时,反射的部分相互叠加,导致光线实际上熄灭了自己。这意味着从显示器表面反射的光的比例小于入射光的百分之一。对于观察者来说,它几乎是不可见的,因为无论是测量、打电话者的电话号码还是推荐的行程,他们都能清楚地看到所需的信息。

涂层厚度及均匀性

这种类型的多层系统的厚度,即包含粘合剂层,抗划痕和抗反射涂层的那些,其量不超过几个千分数的千分数,因此施加涂层仅需几分钟。由于等离子体的脉冲性质,气态涂料在整个反应室中均匀地分布,使得可以同时从两侧涂上物品。这意味着PICVD技术可以在经济上涂覆涂层,可以针对特定要求量身定制。

等离子体脉冲化学气相沉积作为生产过程的一部分

除了按订单提供单个涂层外,Schott HiCotec还提供整机。该公司设计和制造PICVD机器,使涂层能够被纳入塑料产品的制造过程。这些机器已经在包装行业有一个特别好的应用,包装产品从食品,清洁剂和化妆品到药品。

包装应用中的等离子体脉冲化学气相沉积

在大多数包装中使用的PICVD涂层具有屏障功能。例如,在玻璃包装的情况下,它增加了其对碱性溶液和酸的耐化学性,而塑料包装则防止了氧气和二氧化碳的交换。在PET瓶的情况下,50nm厚的PICVD涂层的SiO2足以让多次增加啤酒或果汁的保质期。

图3。使用PICVD屏障涂层的医药包装瓶。

确保塑料瓶的均匀性

复合,三维物体,如塑料瓶,涂有这种晶片薄壁玻璃涂层?它是脉冲等离子体,其确保均匀地施加不同的层。然而,通过使用“单个用户概念” - 每个反应室的一个瓶子实现了最佳条件。然后对每个项目进行完全相同的边界条件,并且涂层质量保持恒定。塑料瓶本身用作反应室,反应气体混合物通过气体喷枪将瓶子内部引入到瓶中。这仅导致内部涂覆,具有在处理或运输中不能损坏内部涂层的优点,并且塑料瓶与其内容物没有直接接触。此外,该过程也避免了加工室。

如何连续过程中的等离子体脉冲化学气相沉积

为了将塑料容器的PICVD涂层整合在经济批量生产系统中,机器以连续流动运行。容器在快速连续和内涂层中加载到真空室中 - 粘合剂层加上SIO2屏障层 - 应用。完整的涂层周期持续不超过几秒钟。为了在长期保证层质量的基础上,整个过程受到全面的监测 - 从等离子体的气体组成,通过工艺参数直到长期稳定性,包括温度,压力和气体流动。这还包括监控维护和服务例程。

PICVD涂层集成到大规模生产系统的一个很好的例子是一种新型的PET瓶涂层机。该产品由Schott HiCotec和SIG Corpoplast GmbH合作开发,每小时可覆盖多达10,000瓶PET。这种机器是由SIG Corpoplast专门为食品和饮料市场销售的。SIG Corpoplast的主要客户之一的第一台机器刚刚建成,不久将投入生产。

总结

PICVD涂层PET瓶应弥补塑料瓶市场的不断增加。一方面,他们符合所有饮料行业的要求,视障绩效,层层和经济的粘接。用户的观点也有益于他们是轻盈,不可用和透明的。宠物瓶100%可回收。

显然,PICVD技术正在为使用塑料产品做出决定性的贡献,因为使用这种方法的涂层为塑料产品提供了新的和改进的性能。

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,卷。11,不。5,PP。13-15,2003年5月。

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引用

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    Schott North America,Inc ..(2018年8月16日)。等离子体脉冲化学气相沉积 - 塑料基材的涂布技术。Azom。7月08日,2021年7月从HTTPS://www.wireless-io.com/article.aspx?articled=2014检索。

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    Schott North America,Inc。“等离子脉冲化学气相沉积 - 塑料基材的涂料技术”。氮杂.2021年7月08年。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=2014 >。

  • 芝加哥

    Schott North America,Inc。“等离子脉冲化学气相沉积 - 塑料基材的涂料技术”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=2014。(访问于7月8日,2021年7月)。

  • 哈佛

    Schott North America,Inc .. 2018。等离子体脉冲化学气相沉积 - 塑料基材的涂布技术.AZoM, viewed september 21, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=2014。

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