聚四氟乙烯(PTFE)加工改性研究(上)--表面改性(3)

2.4 聚四氟乙烯的改性研究
2.4.1 PTFE的表面改性
      由于PTFE极低的表面活性和不粘性限制了它与其他复合材料的复合，特别是PTFE薄膜与其他骨架材料的粘结，因此必须对PTFE材料进行一定的表面改性，以提高其表面活性。PTFE常用的表面改性技术有化学处理法、高温熔融法、辐射接枝法、等离子体处理法以及激光辐射改性法等[11]。这些方法的基本设计思路或是引入极性基团，增强界面的结合力；或是消除弱界面层，形成强化表面层；或是调整表面粗糙度，赋予抛锚效果。
2.4.1.1 化学处理法
      化学处理法主要是通过腐蚀液与PTFE发生化学反应，扯掉材料表面上的部分氟原子，在表面留下碳化层和某些极性基团。研究表明，在P1FE表面引人羟基、羰基和不饱和键等极性基团，能使表面能增大，接触角变小，润湿性提高，由难粘变为可粘，这是目前研究的所有表面处理方法中效果较好、也较常用的一种方法。目前常用的是钠一萘溶液法[12-13]。
      钠一萘溶液是由钠、萘在四氢呋喃、乙二醇二甲醚等活性醚中溶解或络合而成的。Na将最外层电子转移到萘的空轨道上，形成阴离子自由基，再与Na 形成离子对，释放出大量的共振能，生成了墨绿色金属有机化合物的混合溶液。这些化合物的反应活性很高，与PTFE接触时，钠能破坏C—F键，脱去PTFE表面上的部分氟原子，这样就在表面留下了碳化层和某些极性基团。红外光谱表明，改性后的PTFE表面引入了C=0、C：C、COOH等极性基团[14]，这些基团能使表面能增大，接触角变小，湿润性提高，由难粘变为可粘，这是一种较经典的、实用效果较好的方法。
      李子东等[15]发现PTFE在钠一萘溶液中处理后，用氯丁-酚醛胶粘剂粘接。徐保国[16]采用钠一萘溶液活化PTFE表面，用电子能谱仪对活化和未经活化的PTFE表面进行了分析。这两种研究结果都表明经过这种处理后PTFE的表面性能都得到了很好的改善。