聚丙烯（PP）改性材料具有较高的结晶度和较致密的晶粒网络，表面较弱的色散力，以及表面在加工过程中形成的弱边界层，导致表面粘结性能差。PP基材在进行表面黏胶或喷漆后，易出现包覆黏胶不牢，喷漆后缩孔或不浸润等问题。

PP材料表面改性是用物理或化学方法对其进行处理，使其粗糙度增加，表面极性基团含量增加，以改善其表面润湿性能，提高其与胶粘剂或油漆等成分的粘结性能，通常可分为表面机械处理和表面化学处理。传统的表面机械处理和表面化学处理方法普遍存在效率低、成本高、污染环境等问题，不符合中国大力发展的绿色、环保的工业理念。

改性PP材料直接注塑得到的车用皮纹件（如仪表板、门板、副仪表板、立柱饰板等）已难以满足消费者的触觉和视觉感知要求，注塑皮纹件逐渐过渡为包覆件、搪塑发泡件、喷漆件等。

作为一种清洁、高效的新型处理技术，等离子体在聚合物表面改性方面已有相当多的成果和进展，但目前常压低温等离子体处理工艺对PP材料表面润湿张力的研究及其作用机理却少有报道。本文以常压空气为反应气体，将其进行低温等离子体化后作用于PP材料表面，研究了不同等离子体处理工艺对PP材料表面润湿张力的影响，同时研究了空气等离子体的改性机理。

随等离子体气流工作距离由5mm增加至12mm，润湿张力由56dynes/cm降低至44dynes/cm，其等离子体气流分别为℃、℃和℃。等离子体气流温度为℃和℃时，等离子体浓度较高，对PP样板表面改性作用较强，润湿张力较高；当等离子体气流温度降为℃等离子体降低，对PP样板表面改性作用减弱，润湿张力降低。

随等离子体处理速度由20mm/s提高至mm/s，PP样板润湿张力由30dynes/cm提升至56dynes/cm。输入气压为0.1MPa，工作距离为8mm时，等离子体气流温度为℃。处理速度为20mm/s时，等离子体对PP样板表面进行改性，同时气流较长时间作用于样板，导致样板因表面温度过高而导致极性基团产生翻转，表面残留基团量减少，导致润湿张力较低；随处理速度的提高，等离子体气流温度对样板的时效性作用减弱，样板表面基团保留量高，样板润湿张力提升。

等离子体气流以高速（mm/s）处理PP样板后，增加处理次数对样板润湿张力无明显影响作用，这主要归因于等离子体对样板的表面改性作用以及气流的热效应对极性基团的反转作用达到相对平衡状态；而对于中等处理速度（50mm/s），随处理次数的增多，样板润湿张力逐渐减弱，这一现象归因于等离子体气流的热效应随处理次数的增多逐渐占主，表面极性基团翻转减少，PP样板润湿张力降低；对于等离子体低速（20mm/s）处理的样板，等离子体气流的热效应始终占主导作用，处理次数对PP样板表面润湿张力无明显影响。

结论

通过对PP样板进行等离子体处理，研究了等离子体处理工艺对气流温度、PP样板表面形貌、润湿张力的影响。研究表明：

（1）等离子体气流是等离子体浓度的间接表现形式，等离子体气流输入气压低则等离子气流温度低；等离子体气流作用至样板距离低，则等离子体气流温度高；

（2）等离子体气流对PP样板化学刻蚀和物理冲击作用使PP样板表面形貌变粗糙；

（3）等离子体气流中的反应性成分起到对PP样板表面的改性作用，即在其表面引入含氧和含氮基团，提升其表面润湿性；

（4）等离子体气流的温度对PP样板产生的热效应，可加速极性基团翻转，降低PP样板表面的润湿性。