Fluoro-oxydation
La fluoro-oxydation (F/O) est un prétraitement de surface réalisé en ligne dans des conditions ambiantes. Bien que la science de l'utilisation du gaz fluor (F2) pour la modification de surface soit bien comprise depuis plus de 50 ans, elle n'a pas été largement adoptée, principalement en raison des préoccupations de sécurité liées à l'utilisation du gaz fluor. La percée majeure de la fluoro-oxydation en tant que prétraitement commercialement viable pour produire une liaison par adhérence à haute résistance réside dans son traitement gazeux sécurisé et sa neutralisation écologique. Des cellules électrolytiques de petite taille, contrôlées par ordinateur, permettent d'utiliser le gaz fluor en toute sécurité à de faibles concentrations et à basse pression.
Un avantage de la F/O est sa capacité à traiter efficacement de grandes et petites surfaces de géométrie complexe (zones isolées ou difficiles d'accès), dont la taille varie du diamètre capillaire à celui de tubes et boîtiers de grand diamètre. La F/O est un procédé d'oxydation, contrairement aux prétraitements par flamme et par décharge électrique, qui sont des plasmas d'oxydation de surface en phase gazeuse à décharge luminescente. Comparée au traitement par plasma froid RF sous pression en enceinte, la F/O est réalisée dans des conditions ambiantes. Pendant le traitement F/O, la surface du substrat est exposée au gaz fluor et à d'autres gaz réactifs et non réactifs dans une enceinte contrôlée. Comme dans les procédés d'oxydation de surface en phase gazeuse, des groupes fonctionnels contenant de l'oxygène, tels que les groupes hydroxyle, carbonyle et carboxyle, sont créés, rendant la surface mouillable et très polaire. Ces mécanismes chimiques et physiques sont nécessaires pour obtenir des liaisons adhésives solides.
La F/O est utilisée pour modifier la surface des poudres de polyéthylène à ultra-haut poids moléculaire (UHMW PE) et de polyéthylène haute densité (HDPE) afin de conférer une surface hydrophile (mouillable à l'eau) à ces matériaux normalement hydrophobes. Ce changement de compatibilité, ainsi que la capacité de collage adhésif, permet de vendre ces poudres traitées comme additifs de performance destinés aux polyuréthanes, aux époxydes, aux caoutchoucs, aux polyesters insaturés et même aux systèmes à base d'eau.
Le traitement F/O est durable et souvent permanent. Cela s'explique par le fait que la chimie du traitement peut pénétrer beaucoup plus profondément que les autres procédés de préparation de surface. Cette longévité est importante, car elle évite d'avoir à utiliser rapidement les pièces traitées et permet de stocker les substrats traités pendant de longues périodes. Contrairement à une idée reçue, l'utilisation de produits chimiques hautement réactifs est en réalité respectueuse de l'environnement. En effet, les produits chimiques hautement réactifs sont neutralisés facilement et de manière quasi quantitative, précisément parce qu'ils sont très réactifs. Les procédés utilisant des produits chimiques peu réactifs sont parmi les plus difficiles à épurer ou à neutraliser. Le milieu d'épuration à l'état solide usagé, utilisé pour neutraliser le procédé F/O, présente une valeur commerciale pour d'autres entreprises manufacturières et est vendu comme réactif.
Plasma à air (décharge électrique)
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