塑料粘接常用方法
最近有个客户咨询到LCP塑胶的粘接，我的第一反应是使用摄像模组里面的低温热固化环氧胶水，因为这个在LCP与FPC或PCB板的粘接上效果是比较理想的。后来客户提到只能是常温固化（因为粘接里面有一个PEEK材质的音膜据说不能受热）。目前他们使用溶剂胶觉得粘接力达不到。另外客户强调不能用瞬干胶和UV胶，也不大愿意用双组分的胶水，这样其实蛮难选择合适的胶水的。本来塑胶的粘接是相对比较麻烦一些的，后来在网上搜索了一下，在百度文库找到了这篇文章，转载下来（以后我的博客里可能会经常转载一些个人觉得对胶粘剂应用总结得不错的文章，近期比较忙，也暂时无法提供更多的原创文章，只好先收集一些别人的东西共享了）
塑料粘接 常用方法有:
α氰基丙稀酸酯
UV光固化胶
热熔胶
溶剂胶
环氧胶
α氰基丙稀酸酯别称瞬干胶或快干胶。民用市场中常见产品是502胶水。工业生产对瞬干胶性能要求更加严格。特别在 强度，耐温性，耐湿性，白化性，老化性要求较高. 常用工业级 瞬干胶 有赫邦新材料系列。 如 赫邦新材料460，1502，401等系列等。对PVC，PC，PMMA，PA，ABS等材料无需表面处理瞬干胶可以直接粘接。 206，1027系列可以对PVC，PC，PMMA，PA，ABS等材料无需表面处理直接粘接。 206可以粘接PE，PP。可以达到材料破坏的强度。 对于塑料韧性粘接可以选用赫邦1502.
U光固化胶在强度，白化性，耐老化性能方面优于瞬干胶，但有一种材料必须是透明材质，因此限制其应用。常用于光电子行业。对PET，PBT，PP，PVC，PC等都有良好的粘接强度。在紫外线灯照射下可数秒固化。 对于难粘材料需要电晕处理。国际市场中常见UV胶。如赫邦UV胶。
热熔胶也是常用塑料粘接材料。通过高温把同种或不同种材料联接在一起。
溶剂胶是塑料粘接常用方法。主要应用于易溶液塑料。如ABS，PA，PMMA，PVC，PC等材料。一般主些材料可以氯仿或丙酮及其溶液粘接。对于难溶材料如PP，PTFE，硅橡胶等溶剂胶无法粘接。 对于塑料韧性粘接可以选用3M 4693.
环氧胶应用于塑料料粘接需要改性，并对塑料表面进行处理。国际市场用于塑料粘接环氧类胶粘剂有3M DP460, DP420 等。也可以用LORD305，LORD306，施敏打硬等胶粘剂。
难粘塑料包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚烯烃和聚四氟乙烯、氟塑料46等含氟类高分子材料。这些材料很难用胶粘剂很好地粘接，只有通过特殊的表面处理才能达到较好的粘接效果。然而这些难粘塑料常常具有其他高分子材料所不具有的优点，如聚乙烯等聚烯烃类塑料，它们的成本低廉，性能优良，易于加工成各种型材，所以被广泛地应用于日常生活中；而聚四氟乙烯俗称塑料王，是综合性能非常优良的塑料，有极好的耐热、耐寒和耐化学腐蚀性，被广泛应用于电子行业及一些尖端领域。 正因为这些难粘塑料有如此广泛的应用，使得它们的表面处理技术显得尤为重要，多年来，研究人员从表面改性出发，进行了多方面的研究，积累了很多的方法。
难粘塑料难粘的原因
难粘塑料之所以难粘，有很多方面的原因，总结如下：
1. 润湿能力差
一般胶粘剂在未固化前都呈流动态，粘接过程是胶液在粘接件表面浸润，然后固化的过程，对粘接来说，润湿接触是粘接的首要条件。液体与固体接触，其润湿程度可用接触角表示，几种塑料的表面特征数据见表1。从表1可以看出水对它们的接触角都比较大，表面张力小，接着能不大，润湿能力就差，比较难粘。
表1,几种塑料表面特征数据
水对其接触角 临界表面张力 接着能
塑料名称 ／° ／μN.cm-1 /μN.cm-1
氟塑料46 115 178 420
聚四氟乙烯 114 185 431
聚乙烯 88 310 752
聚丙烯 78 342 798
2. 结晶度高
这几种难粘塑料都是高结晶度物质，所以化学稳定性好，它们的溶胀和溶解都比非结晶高分子困难，当与溶剂型胶粘剂粘接时，很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结，不能形成很强的粘附力。
3. 是非极性高分子
聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等都是非极性高分子，它们的表面只能形成较弱的色散力，而缺少取向力和诱导力，因而粘附性能较差。
4. 存在弱的边界层
这些高聚物难粘除了结构上的原因外，还在于材料表面存在弱的边界层。这种弱的边界层来自聚合加工过程中所带入的杂质，聚合物本身的低分子成份，加入的各种助剂以及储运过程中所带入的污染等。这种弱边界层的存在大大降低了接头的粘接强度。
难粘塑料表面处理方法
1. 化学法
化学法处理难粘塑料，主要是通过处理液与高分子材料发生强氧化或腐蚀作用，使塑料表面的分子被氧化或扯去部分分子，这样一来在材料表面就导入了羰基、羧基、磺酸基等极性基团，增加了表面与胶的粘附性，同时由于扯掉了一些分子，使得表面粗糙度增加。综合起来，改善了它们的非极性及浸润性，增加了粘附性。这是目前研究的方法中效果较好、比较经典的方法，但也存在一些明显的缺点。比如处理过的被粘物表面变暗或变黑，在高温环境下表面电阻降低、长期暴露在光照下胶接性能大大下降，使得此法的应用受到很大限制。常用的处理聚烯烃的处理液有：铬盐硫酸法、过硫酸法。常用的处理氟塑料的处理液有氯磺化法、钠—萘腐蚀法等。
2. 熔融法
此法的基本原理是：在高温下，使难粘塑料表面的结晶形态发生变化，嵌入一些表面性能高、易粘合的物质，如二氧化硅、铝粉等，这样冷却后就会在塑料表面形成一层嵌有可粘物质的改性层，由于易粘物质的分子进入塑料表层的分子中，破坏它相当于分子间破坏，所以粘接强度很高，此法的优点是：耐候性、耐湿热性比其它方法显著，适于长期户外使用。不足之处是在高温条件下，一些塑料会放出有毒物质，而且塑料不易保持形状。
3. 气体热氧化法
难粘塑料表面经空气、氧气、臭氧之类的气体氧化下，其表面粘接性能得到改善，尤其是臭氧法，基本不受材料中抗氧剂的不良影响，还可以在空气中添加某种促进剂，如添加某些含N络合物，二元羧酸以及有机过氧化物等。气体氧化法工艺简单，处理效果显著，没有公害，特别适用于聚烯烃的表面处理。但此法要求有与材料尺寸相当的鼓风烘箱或类似的加热设备，这样就使它的应用受到一定程度的限制。 2．5 辐射法 将难粘塑料膜置于一些可聚合的单体如苯乙烯、反丁烯二酸、甲基丙烯酸酯等中，用Co—60辐射，使单体在难粘塑料膜的表面发生化学接枝聚合，从而使难粘高分子材料表面形成一层易于粘接的接枝聚合物，接枝后表面变粗糙，粘接表面积增大，粘接强度提高。这种方法的优点是操作简单、处理时间短、速度快，但改性后的表面耐久性差，且Co—60辐射源对人伤害较大。
4. 低温等离子体法
低温等离子体是低气压或常压放电(辉光、电晕、高频、微波)产生的电离气体，在电场作用下，气体中的自由电子从电场获得能量成为高能量电子，这些高能量电子与气体中的分子、原子碰撞，如果电子的能量大于分子或原子的激发能就会产生激发分子或激发原子自由基、离子和具有不同能量的辐射线，低温等离子体中的活性粒子具有的能量一般都接近或超过碳—碳或其它碳键的键能，因此能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。如果采用反应型的氧等离子体，可能与高分子表面发生化学反应而引入大量的氧基团，使其表面分子链上产生极性，表面张力明显提高，即使是采用非反应型的Ar等离子体，也能通过表面的交联和蚀刻作用引起的表面物理变化而明显地改善聚合物表面的接触角和表面能，这种表面处理法的优点是处理时间短、速度快、操作简单、控制容易，目前已被广泛地应用于聚烯烃塑料的粘接表面预处理。但此法所用设备价格较高，且处理后的效果不稳定，需要当即粘接。
5. 用ArF做激元的激光器处理法
这是目前国外采用的新方法。以日本都市大学Murhara教授领导的研究小组最有代表性。它的基本原理是用激光器照射某物质，使它与难粘高分子材料的表层发生反应，其一，可使该物质与膜表面发生基团反应，引进易粘合的物质；其二，可使膜表层形成自由基，引发单体与其形成接枝共聚物，这样就可达到改善粘接强度的目的。这种方法的优点是简便、安全，还可以根据实际需要对难粘塑料的表面进行有选择的改性：如选择[B(CH3)3]3做反应物质，则改性后的表面是亲油性的，而选择NH3、B2H6、N2H4或H2O2等做反应物质，则改性后的表面是亲水性的，选择芳香族化合物，则改性后的表面是油溶性的。
综上所述，各种处理方法都是针对难粘塑料难粘的原因来改善难粘塑料的表面极性，降低接触角，提高表面能及制品表面的粗糙度，消除制品表面的弱界面层，以提高难粘材料的粘附性能和粘接强度，使难粘材料不再难粘。对于这些表面处理技术，我们应该全面掌握，灵活运用，达到最佳处理效果。
常用塑料的缩写代号、英文全称、中文全称及别名对照表
缩写代号 英文全称 中文全称 别名
ABS Acrylonitrile-butadiene-styrene 丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物 ABS树脂
AES Acrylonitrile-ethylene-styrene 丙烯腈/乙烯/苯乙烯共聚物 AES树脂
AS Acrylonitrile-styrene resin 丙烯腈/苯乙烯共聚物 AS树脂
CN Cellulose nitrate 硝酸纤维素 赛璐璐
EPM Ethylene-propylene polymer 乙烯/丙烯共聚物 乙丙树脂
EPS Expanded polystyrene 可发性聚苯乙烯 发泡聚苯乙烯
EVA Ethylene/vinyl acetate 乙烯/醋酸乙烯共聚物 EVA树脂
GPPS Generral polystyrene 通用聚苯乙烯 透明聚苯乙烯
HDPE High-density polyethylene plastics 高密度聚乙烯 低压聚乙烯
HIPS High impact polystyrene 高抗冲聚苯乙烯 改性聚苯乙烯
K树脂 Styrene- butadiene 苯乙烯/丁二烯共聚物 K胶
LCP Liquid crystal polymer 液晶聚合物
LDPE Low-density polyethylene plastics 低密度聚乙烯 高压聚乙烯
LLDPE Linear low-density polyethylene 线型低密聚乙烯 线型高压聚乙烯
MF Melamine-formaldehyde resin 密胺-甲醛树脂 密胺塑料
PA Polyamide (nylon) 聚酰胺 尼龙、锦纶
PAI Polyamide-imide 聚酰胺-酰亚胺
PBT Poly(butylene terephthalate) 聚对苯二酸丁二酯 聚酯
PC Polycarbonate 聚碳酸酯
PE Polyethylene 聚乙烯
PEI Poly(etherimide) 聚醚酰亚胺
PES Poly(ether sulfone) 聚醚砜 聚苯醚砜
PET Poly(ethylene terephthalate) 聚对苯二甲酸乙二酯 涤纶（线型）树脂
PF Phenol-formaldehyde resin 酚醛树脂 电木粉、胶木粉
PI Polyimide 聚酰亚胺
PMMA Poly(methyl methacrylate) 聚甲基丙烯酸甲酯 有机玻璃
POM “Polyoxymethylene, polyacetal” 聚甲醛
PP Polypropylene 聚丙烯
PP-R Polypropylene randon coplymer 无规共聚聚丙烯
PPO Poly(phenylene oxide) deprecated 聚苯醚 聚苯撑氧
PPS Poly(phenylene sulfide) 聚苯硫醚 聚次苯基硫醚
PS Polystyrene 聚苯乙烯
PSU Polysulfone 聚砜
PTFE（F4）Polytetrafluoroethylene 聚四氟乙烯 四氟、塑料王
PUR Polyurethane 聚氨酯 聚氨基甲酸酯
PU Polyurethane 聚氨酯 聚氨基甲酸乙酯
PVC Poly(vinyl chloride) 聚氯乙烯
SAN Styrene-acrylonitrile plastic 苯乙烯/丙烯腈共聚物 SAN树脂
TPE Thermoplastic elastomer 热塑性弹性体
UF Urea-formaldehyde resin 脲甲醛树脂 电玉粉
UHMWPE Ultra-high molecular weight PE 超高分子量聚乙烯
ABS塑料简介及在3D打印领域的应用
01
ABS的结构
ABS 塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。ABS 兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS 塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。
ABS树脂是丙烯腈（Acrylonitrile）、1,3-丁二烯（Butadiene）、苯乙烯（Styrene）三种单体的接枝共聚物。它的分子式可以写为(C8H8）x·(C4H6)y·(C3H3N)z，但实际上往往是含丁二烯的接枝共聚物与丙烯腈-苯乙烯共聚物的混合物，其中，丙烯腈占15%~35%，丁二烯占5%~30%，苯乙烯占40%~60%，最常见的比例是A:B:S=20:30:50，此时ABS树脂熔点为175℃。
02
ABS的性能
ABS树脂是微黄色固体，有一定的韧性，密度约为1.04~1.06 g/cm3。它抗酸、碱、盐的腐蚀能力比较强，也可在一定程度上耐受有机溶剂溶解。
ABS树脂可以在-25℃~60℃的环境下表现正常，而且有很好的成型性，加工出的产品表面光洁，易于染色和电镀。因此它可以被用于家电外壳、玩具等日常用品。常见的乐高积木就是ABS制品。
ABS树脂可与多种树脂配混成共混物，如PC/ABS、ABS/PVC、PA/ABS、PBT/ABS等，产生新性能和新的应用领域，如：将ABS树脂和PMMA混合，可制造出透明ABS树脂。
当共混的三种成分比例的调整时，树脂的物理性能会有一定的变化：
1,3-丁二烯为ABS树脂提供低温延展性和抗冲击性，但是过多的丁二烯会降低树脂的硬度、光泽及流动性；
丙烯腈为ABS树脂提供硬度、耐热性、耐酸碱盐等化学腐蚀的性质；
苯乙烯为ABS树脂提供硬度、加工的流动性及产品表面的光洁度。
在ABS树脂中，橡胶颗粒呈分散相，分散于SAN树脂连续相中。当受冲击时，交联的橡胶颗粒承受并吸收这种能量，使应力分散，从而阻止裂口发展，以此提高抗撕性能。
接枝共聚合的目的在于改进橡胶粒表面与树脂相的兼容性和粘合力。这与游离 SAN树脂的多少和接枝在橡胶主链上的 SAN树脂组成有关。这两种树脂中丙烯腈含量之差不宜太大，否则兼容性不好，会导致橡胶与树脂界面的龟裂。
03
ABS的特点
综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好；
与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理；
有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；
流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好；
适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
04
ABS的加工
ABS树脂可用注塑、挤出、真空、吹塑及辊压等成型法加工为塑料，还可用机械、粘合、涂层等方法进行二次加工。由于其综合性能优良，用途比较广泛，主要用作工程材料，也可用于家庭生活用具。由于其耐油和耐酸、碱、盐及化学试剂等性能良好，并具有可电镀性，镀上金属层后有光泽好、比重轻、价格低等优点，可用来代替某些金属。还可合成自熄型和耐热型等许多品种，以适应各种用途。
05
ABS的用途
ABS根据成型加工工艺的差异，又可分为：注射、挤出、压延、真空、吹塑等品种；ABS树脂的应用领域最广的是汽车、电子电器和建材。汽车内饰材料一般都有哑光的要求，这样有利于减少驾驶员的视觉疲劳，提高了驾驶安全性。PC/ABS的综合性能良好，其表面的光泽度较高，而需要喷哑光漆等二次加工来实现哑光与美观的效果。免喷涂解决方案可以大幅降低成本，也可以减少喷漆过程造成的环境污染。
06
在3D打印领域的应用
ABS塑料是3D打印的一款主要材料之一，之所以能成为3D打印的耗材，是其特性决定，ABS塑料有耐热性、抗冲击性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良、制品尺寸稳定等特点。目前ABS塑料是3D打印材料中最稳定的一种材质。
ABS材料具有良好的热熔性和冲击强度，是熔融沉积成型3D打印工艺的首选工程塑料，目前主要是将ABS预制成丝、粉末化后使用，应用范围几乎涵盖所有日用品、工程用品和部分机械用品，在汽车、家电、电子消费品领域有广泛的应用。
温度：材料的打印温度为210～240℃，加热板的温度为80℃以上。ABS的玻璃转化温度（塑料开始软化的温度）为105℃。
打印性能：
ABS塑料相当容易打印。无论用什么样的挤出机，都会滑顺地挤出材料，不必担心堵塞或凝固。然而挤完后的步骤却有点困难。这种材料具有遇冷收缩的特性，会从加热板上局部脱落、悬空，造成问题。另外，要是打印的物体高度很高，有时还会整层剥离。因此，ABS打印不能少了加热板。此外，还建议大家使用密闭式的打印机，至少也别在室温太低的房间打印，促使材料冷却，导致收缩。
ABS能打印得非常快，还能设定仪器大幅增加回抽的速度。由于抽丝的毛病很罕见，因此通常只要稍微回抽一下就够了。
ABS弹性十足，适合做成穿戴用品。
强度：只要以适当的温度打印，让层层材料牢牢黏住，ABS的强度就会变得相当高。ABS具有柔软性，即使承受压力也只会弯曲，不会折断。比如做手镯就可以使用ABS材料。
气味：ABS最大的缺点是打印时会产生强烈的气味。虽然许多人不介意这一点，但也有人在通风不良的房间打印ABS线材后会不舒服。无论是什么样的材料，都建议各位在通风好的房间里打印。尤其是使用ABS时更是如此。
ABS-M30 是一种生产级别的塑料，是专为 FDM 技术的 3D 打印而设计，这种坚固、常见的材料有助于更频繁地进行测试以及重复进行工作，最终减少风险并制造出更好的产品，加快上市速度。由于性能原因和价格更加合适，非常适合概念模型和中等要求零件，包括功能性原型、夹具、卡具、制造加工和最终用途零件。此材料的颜色有自然色、白色、黑色、深灰色、红色和蓝色，此外还可自定义颜色。
使用ABS-M30耗材打印的产品原型
使用ABS-ESD7打印的硬盘卡具
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