oppervlakteactivatie

Oppervlakteactivatie is een verzamelterm voor behandelingen die de chemische samenstelling, energie en/of morfologie van een oppervlak wijzigen om eigenschappen zoals wettability, hechting, corrosiebestendigheid of katalytische activiteit te verbeteren. Het betreft doorgaans nanoscopische veranderingen aan de bovenste paar nanometer van een materiaal, waardoor het oppervlak polariteit toeneemt, reacties kan faciliteren of de ruweheid kan verhogen.

De belangrijkste mechanismen zijn onder meer chemische functionalisering, waarbij polariteit en beschikbare functionele groepen worden geïntroduceerd (bijvoorbeeld -OH, -COOH of -NH2), verwijdering van verontreinigingen, en micro- of nano-ruwheid die de contact- en adhesie-eigenschappen beïnvloedt. Activatie kan tijdelijk of langdurig zijn, afhankelijk van de stabiliteit van de gevormde groepen en van blootstelling aan lucht of verontreinigingen.

Veel gebruikte activate methoden zijn plasma- en coronaactivering, chemische oxidatie, vlambehandeling en UV-ozonbehandeling. Plasma- of coronaactivering wordt vaak toegepast op polymers zoals polyethyleen en polypropyleen om hun oppervlakte-energie te verhogen en hechting met verven, lijmen of coatings mogelijk te maken. UV-ozon kan eveneens functionele groepen introduceren. Naast plastics vindt activatie ook toepassing op metalen (voor betere soldeerbaarheid of corrosiebescherming) en in de katalyse (om actieve sites te creëren).

De effectiviteit wordt gemeten met contacthoekmetingen (om oppervlakte-energie af te leiden) en analysetechnieken zoals XPS om chemische groepen aan het oppervlak te kwantificeren. Een nadeel is oppervlaktaging, waarbij de nieuw gevormde activatie na verloop van tijd veroudert door rearrangement of contaminatie, waardoor de voordelen afnemen.

Zie ook: oppervlaktebehandeling, oppervlaktefunctionaliteit, plasma behandeling.