Activación por plasma

La activación es el proceso de cambiar la humectabilidad o la energía superficial de un material.  Cuando hablamos de humectabilidad, observamos el efecto o la fuerza de una sustancia y  una superficie para mantenerse en contacto entre sí.  Esta fuerza a menudo se rige a nivel molecular por una carga electrostática débil (fuerzas de Van Der Waals) o como un enlace químico al compartir pares de electrones entre átomos (enlace covalente).  

Cuando esta energía superficial es baja, un fluido se mueve a través del material dejando poco o ningún residuo visible en la superficie.  Cuando este fluido se seca o desaparece en la superficie en esta condición, el recubrimiento resultante pierde fácilmente el contacto con la superficie.   Cuando una superficie tiene alta energía superficial y un fluido se mueve a través de la superficie, se observa una capa del fluido que recubre la superficie.  Cuando este fluido se seca o desaparece en la superficie en esta condición, el recubrimiento resultante tiene mejor adhesión a la superficie.

La activación de plásticos, como polipropileno o politetrafluoroetileno (PTFE), tiene una energía superficial relativamente baja en su estado natural.  Esto significa que el material debe tratarse previamente antes de pegarse, pintarse o imprimirse.  La activación convencional por medio del aumento del área superficial al utilizar desbaste mecanizado, imprimación o el uso de un promotor de adhesión líquido de compuesto orgánico volátil (COV) puede producir un ligero cambio en la energía superficial.

La activación por plasma de plásticos con plasma de baja presión o plasma atmosférico proporciona un aumento de la energía superficial.  El plasma de oxígeno o atmosférico sustituye los enlaces de hidrógeno no polares de los polímeros plásticos por enlaces de oxígeno, lo que proporciona electrones de valencia libres para una unión covalente al adhesivo o recubrimiento y asegura una mejor adhesión.

La activación de metales, cerámica y vidrio también se puede mejorar con la activación por plasma. Cuando estos materiales se activan, son capaces de realizar uniones covalentes con adhesivos y recubrimientos, lo que garantiza una mejor adhesión en comparación con la preparación de la superficie convencional.

En estos materiales, a la activación por plasma se debe seguir inmediatamente la aplicación de los pasos de pegado, pintura o procesos secundarios. Esto se debe a que estos materiales normalmente reaccionan con el oxígeno o el vapor de agua en el aire, lo que reduce la energía superficial y disminuye el impacto de la activación.  

La activación también se puede realizar a polvos.  La activación de polvo incrementa la energía superficial del polvo, lo que aumenta la capacidad del material en polvo para mezclarse con un fluido.  Este proceso de activación de polvo tiene un efecto significativo sobre las propiedades mecánicas de materiales combinados cuando se aplica a la fabricación de un sólido compuesto.