具有喷涂表面的制品制造技术

根据本实用新型专利技术的至少一个方面，提供了一种具有适合强化胶接的喷涂表面的制品，所述制品包含：具有表面的基质；与所述基质接触的第一聚合涂层；以及与所述第一聚合涂层接触的第二聚合涂层，其中所述第一聚合涂层和所述第二聚合涂层均为随机成片段的预聚物分子的交联聚合物，且其中所述第一聚合涂层和所述第二聚合涂层的基于各个涂层中碳原子占总原子数的百分比的碳差异在１５％至６５％之间。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术的一个或多个实施例涉及等离子体涂层。
技术介绍
等离子体涂层用于调节材料的表面特征以控制材料的表面能，用于促进焊接、产 生润滑性、提供防蚀保护、和/或改进抗划伤性。可通过具有更高沉积速率和更短的周期时间的顺序工艺涂覆等离子体涂层，例如 通过大气压空气等离子体(atmospheric pressure air plasma, APAP)形成的涂层。由于 APAP涂层是在大气压中涂覆，适合用在APAP喷涂工艺中的单体的类型和/或化学性是有限 的。此外，对于许多涂层涂覆，与等离子体喷涂工艺相关的未受控制的过度喷射 (over-spray)可能会有问题。过度喷射可能会以不理想的方式影响涂层均勻性，通常产生 APAP等离子体的半影。例如，未受控制的过度喷射可引起随机形成具有不受控制的化学含 量的多重涂层并从而引起不理想的成份不均勻。
技术实现思路
根据本技术的至少一个方面，提供了一种在基质表面形成聚合涂层的方 法。在至少一个实施例中，该方法包含提供具有出口的等离子体枪；将预聚物分子引入 等离子体枪的出口内以形成多个预聚物分子片作为包括直接喷射(direct-spray)部分 和过度喷射部分的等离子体输出；使直接喷射部分和过度喷射部分至少部分彼此隔离以 分别获得隔离的直接喷射部分和隔离的过度喷射部分；并通过出口将隔离的直接喷射部 分和隔离的过度喷射部分的至少一部分涂覆在基质的表面上以形成底部聚合涂层(base polymerizedcoating) 0在至少另一个实施例中，等离子体枪在大气压下操作。在至少再一个实施例中，隔离步骤进一步包括遮蔽至少部分直接喷射部分和/或 过度喷射部分以分别形成隔离的直接喷射部分和隔离的过度喷射部分。在至少又一个实施例中，该方法进一步包含在涂覆步骤之前混合隔离的直接喷射 部分和隔离的过度喷射部分以形成用于涂覆步骤的混合物。在至少又一个实施例中，该方法进一步包含在涂覆步骤之后引导直接喷射部分和 过度喷射部分的第二部分的涂覆以形成与底部聚合涂层接触的第二聚合物涂层。在至少又一个实施例中，该方法进一步包含形成顶部涂层与从由表面、底部聚合 涂层、第二聚合物涂层或其任意组合构成的组中选择的区域接触，其中顶部涂层通过第二 等离子体枪涂覆。顶部涂层为选择性地在顺序工艺中通过第二等离子体枪涂覆。在至少又一个实施例中，引入步骤进一步包括改变传输至等离子体枪的能量的 量。该改变步骤选择性地进一步包括调整从出口至基质表面的距离。根据本技术的至少另一个方面，提供了一种具有适合强化胶接的喷涂表面的制品。在至少一个实施例中，该制品包含具有表面的基质；与该表面的至少一部分接触并 具有第一受控化学性的第一聚合物涂层；与该表面的至少第二部分和/或至少第一聚合物 涂层的一部分接触的第二聚合物涂层，第二聚合物涂层具有第二受控化学性；其中第一聚 合物涂层和第二聚合物涂层均为随机组成片段的预聚物分子的交联聚合物；其中第一聚合 物涂层和第二聚合物涂层之间的碳差异(基于各个涂层中总原子数中碳原子的百分比)在 15% -65%之间。在至少另一个实施例中，第一聚合物涂层和第二聚合物涂层均分别具有-40% 的范围内的碳原子百分比(基于各个涂层中的总原子数)以分别实现第一受控化学性和第 二受控化学性。预聚物分子选择性地为六甲基二硅氧烷(hexamethyldisiloxane)。根据本技术的制品具有适合强化胶接的喷涂表面。特别的，喷涂表面的碳含 量可有控性的予以调节。附图说明通过参考下面对一个或多个本技术实施例的描述和附图，本技术的上述 和其它特征对本领域技术人员将更为显而易见。其中图1描述了根据一个实施例的等离子体枪；图2A-2H描述了从图1中的等离子体枪发出的等离子体输出的多种喷射模式；图3A和3B均示意性描述了根据一个实施例在基质表面上形成多个涂层的流程；图4描述了根据一个实施例使用不同等离子体涂覆装置用于在基质表面上形成 多个涂层的顺序流程；图5描述了根据一个实施例在硅片样本上的空气等离子体涂层样式；图6描述了根据一个实施例在条件“a”下涂覆的“A”侧涂层的X射线光电子能谱 (此后称为XPS)深度剖析；图7描述了根据一个实施例的在条件“a”下涂覆的“B”侧涂层的XPS深度剖析；图8描述了根据一个实施例的在条件“b”下涂覆的“A”侧涂层的XPS深度剖析；图9描述了根据一个实施例的在条件“b”下涂覆的“B”侧涂层的XPS深度剖析。具体实施方式现在将详细描述专利技术人所已知的本技术的组成、实施例和方法。然而，应该理 解的是，所公开的实施例仅仅是本技术的示例，其可以按照不同的和替换性的形式来 实施。因此，这里公开的具体细节不应该被理解成是限制性的，而仅仅是具有代表性的基 础，用来教导本领域技术人员以不同方式利用本技术。在按照最宽的范围来描述本技术的过程中，除了明确说明之外，本说明书中 用来说明材料的量或反应条件和/或使用量的所有数量应该被理解为用词语“大约”修饰。 在所述及的数值界限内的实践通常是优选的。关于本技术的一个或多个实施例对适于给定目的的一组或一类材料进行描 述，这种描述意味着所述组或类中的任意两个或更多的成员的混合物是合适的。化学术语 中对成分的描述表示在加入说明书中载明的任何组合中时的成分，并且不必排除在混合时 混合物的成分之间在化学上的相互作用。首字母缩略词或其它缩写词的第一次定义应用 于本说明书中在后面使用的所有相同的缩写词，并在做了适当的修正之后应用于最初定义的缩写词的正常语法变化。除非相反地明确提及，否则通过与前文或后文测量同一特性的 技术相同的技术来确定对特性的测量。已经发现在使用预聚物分子的等离子体喷涂工艺期间发生的过度喷射形成交联 涂层，与由直接冲击喷涂形成的涂层相比(其在本文中称为直接喷射)具有例如己烷稳定 性的特性。当采用己烷处理的超声处理进行评估时，发现由过度喷射形成的涂层以基本上 与直接喷射形成的涂层所探测到的交联的类型和范围相类似的方式交联。这样，在根据本 技术的至少一个实施例中没有像通常公开的那样最小化过度喷射，而是有利地利用了 等离子体的过度喷射。如在一个或多个实施例中惯用的，术语“己烷稳定性”指的是交联涂层抵抗与超声 处理相关的己烷萃取的特性。当六甲基二硅氧烷(也称为HMDS0)用作预聚物分子以形成 HMDSO衍生等离子体涂层时，正确交联的HMDSO涂层不易受到己烷萃取，同时未正确交联的 HMDSO涂层会溶解入己烷溶液并变得与基质涂层明显分离。还已发现可调节等离子体的直接喷射和过度喷射的喷射截面和喷涂内容，使得可 以有效地控制产生的涂层的化学性、疏水性、和/或均勻性。此外，本技术的一个或多 个实施例包括形成各层中化学性控制不同的多层涂层。进一步发现过度喷射和直接喷射可导致具有不同受控化学成分的涂层，特别是碳 原子占每个各自涂层总原子数百分比不同的涂层。这样，可以独立调整空气等离子体的直 接喷射和过度喷射从而可以由此产生具有受控化学性的涂层。如本说明书中使用的，除非另外提出，术语“直接喷射部分”指的是由预聚物分子 的反应片段与空气等离子体接触同时在基质表面上接触并互联而形成涂层的喷射区域。如本说明书中使用的，除非另外提出，术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
US 2008-8-26 12/198,180一种具有适合强化胶接的喷涂表...

【专利技术属性】
技术研发人员：拉里P哈克，安玛丽斯特拉西亚，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：实用新型
国别省市：US