聚四氟乙烯表面改性及粘接

　　摘要：分析了聚四氟乙烯难粘的原因，综述了PTFE表面的化学改性法、高能辐射接枝法、高温熔融法、ArF激光辐射改性、离子束注入改性法和等离子体处理法，介绍了常用表面改性剂和几种新型胶粘剂。展望了解决聚四氟乙烯材料粘接难题的研发方向。
　　关键字：聚四氟乙烯（PTFE）；表面改性；粘接性能；胶粘剂
　　中图分类号：TG494 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2013）11-0077-05
　　聚四氟乙烯（PTFE）具有宽广的使用温度，优异的化学稳定性、电绝缘性、自润滑性、耐老化性等性能，已广泛应用于航空航天、石油化工、电子电器等诸多领域[1]。但由于聚四氟乙烯材料表面润湿性差，不易粘接，从而限制了其在某些特殊场合的使用。
　　1 PTFE难粘的原因
　　关于聚四氟乙烯难粘性的原因，粘接理论能够从不同角度给出解释[2]：①吸附理论认为，胶粘剂粘附是来自界面上分子的作用力，包括偶极力、诱导力和色散力，聚四氟乙烯是非极性高分子，其表面只能形成较弱的色散力，因而粘附性能较差。②扩散理论认为，由于PTFE的结晶度大，化学稳定性好，它的溶胀和溶解都比非结晶高分子困难，当与溶剂型胶粘剂粘接时，很难发生高聚物分子链的扩散和相互缠结，不能形成很强的粘附力。③表面自由能理论认为，由于PTFE的表面能特别低，水对其接触角为114°[3]，是所有材料中最大的。对粘接来说，润湿接触是粘接的首要条件，接触角越大，润湿能力就差，因而胶粘剂不能很好地粘附在PTFE上。④配位键理论认为，聚四氟乙烯的大分子只具有单纯的给电子能力，对那些大多数也只具有单纯的给电子能力而接受电子能力很弱的粘合剂具有很强的排斥性，难以同这些物质在界面上生成配位键而产生有效的粘附作用。