聚四氟乙烯表面改性及粘接(2)

2018-04-01 陈虹 中国氟塑料网
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  为了使PTFE更容易粘接从而获得更广泛的应用,必须对它的表面进行改性,以提高其粘合性能,另一方面,应致力于合成新型胶粘剂。
  2 表面改性方法
  2.1 化学改性法
  PTFE经过化学品处理可以改善其表面活性,这些化学品包括钠-萘四氢呋喃溶液、金属钠的氨溶液、碱金属汞齐液等[4]。化学法处理主要是通过腐蚀液与PTFE发生反应,破坏表面C-F键,使其脱去表面上的部分氟原子,在PTFE表面形成了碳化层和一些极性基团。红外光谱表明,改性后的PTFE表面引入了羰基、碳碳双键及羧基等极性基团[5],使表面能增大,接触角变小,湿润性提高,改善了PTFE表面的粘接性能。钠-萘络合物化学改性是目前表面改性方法中处理效果较好的。但其缺点是:①处理后的PTFE表面明显变暗甚至呈棕黑色;②长期暴露在光照下,粘接性能会明显下降;③需要处理大量废液,操作危险性较高等 。
  2.2 高能辐射接枝法
  高能辐射可以引发接枝聚合,赋予聚合物一些独特的性能,如改善其亲水性、生物相容性、电导性等。辐射接枝中常使用的辐射源有钴-60、铯-137和锶-90等γ射线[6]。卢婷利等[7]采用共辐射接枝技术,在PTFE上接枝了苯乙烯后,对其进行磺化。研究了溶剂种类、单体浓度、辐射剂量及接枝率对接枝反应的影响,发现单体浓度和辐射剂量是反应的主要影响因素,同时随着接枝率的增大,PTFE与水的接触角由102.4°下降到75.6°,从而改善其粘接性。高能辐射改性操作简单、清洁、快速,无需引发剂和催化剂,接枝率易于控制。但改性后的表面失去光滑感,而且在辐射接枝的同时基体也受到破坏,致使其力学性能大幅下降。
  2.3 高温熔融法
  自高温熔融改性法是将一些表面活性较强、粒径较小且易粘合的填料(如二氧化硅、铝粉等)在高温条件下烧结到PTFE表面,冷却后就会在PTFE表面形成一层嵌有可粘物质的改性层,以此来改变PTFE表面的结构与性质,达到提高粘接强度的目的。付朝霞等[8]以高温熔融法为基础,通过在PTFE粉状树脂中混合添加剂LW(无机物粉末),使添加剂LW 嵌入PTFE中,可有效改善PTFE板材的粘接性能。用该方法处理的PTFE耐候性、耐湿热性较好,适合长期户外使用;不足之处是高温烧结条件下,PTFE的尺寸稳定性较差,不易保持形状。