聚四氟乙烯(PTFE)加工改性研究(上)--表面改性(5)

2.4.1.4 准分子激光处理
      准分子激光处理是指用ArF、KrF或XeC1等激光器，对处于某气态物质氛围中的PTFE进行照射，气态物质发生光分解后产生的活性原子或基团会攻击PTFE的表面，使其发生脱氟反应，从而使PTFE表面的F原子含量降低、表面能和亲水性增加。
      Hopp[20]叫等以三乙基四胺作为改性剂，用ArF激光器辐射PTFE的表面。结果表明：经准分子激光处理前后的PTFE表面，其水接触角由96°降至30°～37°，与环氧树脂(EP)的粘接强度从0．03 MPa升至9 MPa；当激光能量密度大于1mJ／cm 时，改性PTFE的接触角、粘接强度和表面形貌变化不明显。由此可知：使用能量密度较大的激光器对PTFE表面进行改性是完全没有必要的。
      刘爱华[21]等利用波长为248 nm的准分子激光束在不同激光能量密度下对PTFE表面进行辐射，并采用扫描电镜(SEM)、XPS和Raman光谱等检测手段对处理前后的样品进行表征与分析。结果表明：经激光辐射后，PTFE表面产生了脱氟效应(F含量明显减少)，并伴有表面碳化和含氧基团的生成，而C=C双键则随着激光能量密度的增加而逐渐形成，这些结构的变化会导致PTFE表面的粘接性能明显提高；XPS分析结果表明PTFE表面的C=O键含量增加，由于C=O键能(728 kJ／mo1)高于C一0(364 kJ／mo1)键能，故C=O结构的增加使聚合物变得更加稳定；此外，由于C=O键周围电荷密度的增加，有利于跨界面方向以及沿界面方向的成键，故PTFE表面与其他材料的粘接性能明显增强。
2.4.1.5 离子束注入改性
      离子束注入改性是粒子束改性中的一种，此外还包括电子束改性[22]和原子束改性[23]。离子束注入技术的基本原理是：将几十至几百千伏能量的离子束入射到材料中去，离子柬与材料中的原子或分子发生一列物理和化学作用，入射离子逐渐损失能量，最后停留在材料中，并引起材料表面成分、结构和性能发生变化，从而优化了材料的表面性能[24]。