聚四氟乙烯板具有化學(xué)惰性和低表面能

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 聚四氟乙烯板具有化學(xué)惰性和低表面能，難以和其他材料粘接，因此必須對(duì)PTFE材料進(jìn)行一定的表面改性，以提高其表面活性。PTFE常用的表面改性技術(shù)有：   表面改性技術(shù)一：   鈉 - 萘溶液置換法   鈉 - 萘溶液置換法是目前已知中效果較好的一種改性方法。原理是:Na將 外層電子轉(zhuǎn)移到萘的空軌道上，形成陰離子自由基；再與Na+形成離子對(duì)，釋放出大量的共振能，生成了深綠色金屬有機(jī)化合物的混合溶液。   這些化合物混合溶液活性很高，與 PTFE發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，破壞 C - F 鍵，扯掉表面上的部分氟原子，在表面留下了碳化層和引入某些如-CO、C=C、-CH、-COOH 等極性基團(tuán)。這些極性基團(tuán)使得聚合物表面能增大、接觸角變小、浸潤(rùn)性提高，從而由難粘變?yōu)榭烧场?  此法也存在一些明顯缺點(diǎn)。比如：被粘物表面變暗或變黑、在高溫環(huán)境下表面電阻降低、長(zhǎng)期暴露在光照下膠接性能將大大下降等。對(duì)此，C.Combellas等利用重氮鹽接枝改性PTFE的表面性能。  處理方法   首先將PTFE表面用砂紙打磨、丙酮清洗 5min，放置于80℃的爐子烘干，再用Pt電極插入PTFE表面(10μm)，局部還原試樣表面，使之碳化。   然后，聚四氟乙烯板，將試樣置于硝基苯和溴代苯各半的重氮鹽的四氟硼酸鹽電介質(zhì)中反應(yīng)5 ～ 10min, 接著在甲醇溶液中磁性攪拌12h。   循環(huán)伏安法和熒光 X - 射線實(shí)驗(yàn)表明，硝基苯和溴代苯共價(jià)交聯(lián)接枝在 PTFE的表面，只有磨損才能使之剝離。   此改性方法對(duì)樣品的表面處理范圍更具選擇性，這是傳統(tǒng)的鈉 - 萘法不可比擬的，更具有研究意義。   表面改性技術(shù)二：   等離子處理技術(shù)   等離子處理技術(shù)是將試樣置于特定的離子處理裝置里面，通過(guò)離子轟擊或注入聚合物的表面，使其發(fā)生碳 -氟鍵和碳-碳鍵的斷裂，生成大量自由基，同時(shí)也可引入活性基團(tuán)，增加 PTFE的表面自由能，改善其潤(rùn)濕性和粘接性的一種改性方法。目前已報(bào)道的等離子氣體有:CF4、C2F6、CF3H 、CF3Cl、CF3Br、NH3、N2、NO、O2、H2O、CO2、SO2、H2/N2、CF4/O2、O2/He、空氣、He、Ar、Kr、Ne等。   J.X.Chena等在6.7×10000Pa下，利用He等離子體產(chǎn)生的真空紫外輻射源對(duì)PTFE進(jìn)行表面光刻蝕處理，表面氧原子含量增加，氟原子含量降低，聚四氟乙烯板從而使水接觸角從110°下降到43°(見(jiàn)表1)。   Zhang E C等進(jìn)行了在高電場(chǎng)/氣體密度比條件下PTFE與鋁金屬間粘附的實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果為：高電場(chǎng)/氣體密度比條件下改性得到的PTFE與Al之間的粘附力是常規(guī)條件下的7倍。   目前，國(guó)外利用 新等離子裝置Plasmodul和Planartron進(jìn)行PTFE的表面處理，已取得了卓越成效。然而，等離子處理的聚合物表面耐久性不穩(wěn)定。因此，等離子體處理后的表面應(yīng)用，如涂敷和粘接等應(yīng)盡快進(jìn)行。此外，也由于表面結(jié)構(gòu)的重組，不可能長(zhǎng)時(shí)間地保持處理后表面的親水性能不下降。

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