行业资讯
首页 / 新闻 / 行业资讯 / 等离子体表面处理聚四氟乙烯(PTFE)原理

等离子体表面处理聚四氟乙烯(PTFE)原理

Aug. 08, 2023

聚四氟乙烯(PTFE)是综合性能非常优良的塑料,具有良好的化学稳定性,能耐热、耐寒和耐化学腐蚀性等,并且具有较高的力学性能,已广泛应用于航空航天、石油化工、机械、电子电器、建筑、纺织等诸多领域。但是因聚四氟乙烯(PTFE)材料结构的高度对称,不含活性基团,表面能低,表面不易润湿从而极大限制了其在医疗、卫生等工业领域的应用。随着聚四氟乙烯(PTFE)应用范围的不断扩大,国内外研究人员围绕聚四氟乙烯(PTFE)的表面改性已进行了大量研究,包括化学处理、功能单体聚合、等离子表面处理、溅涂等。这些处理方法都能有效提高其黏结性和湿润性,增加表面能,从而改善亲水性。

等离子体表面处理

等离子体是由大量的电子、离子、中性粒子组成。这些粒子作用于材料的表面,会使材料表面的结构、成分和性能发生变化。目前高分子材料改性方法主要有等离子体改性、辐照接枝改性、表面化学改性等。但由于等离子体技术有其独特的优点:时间短,效率高;对所处理的材料无严格要求,具有普遍适应性;具有较高的能量密度,能够产生活性成分,从而快速、高效地引发通常条件下不能或难以实现的物理化学变化;对材料表面的作用仅涉及几到几百纳米,材料表面性能改善的同时,基体性能不受影响;能赋予改性表面各种优异性能,不产生大量副产品和废料,无环境污染。利用等离子表面处理技术进聚四氟乙烯(PTFE)材料表面修饰逐渐成为改性的重要方法之一。

等离子体表面处理聚四氟乙烯(PTFE)原理

等离子体中的粒子种类多,并且性能也不一样。等离子体的能量一般为几到几十电子伏特,可见足以使聚四氟乙烯(PTFE)中的分子键断裂,发生刻蚀、交联等一系列的变化。此类反应大致有如下几个方面:

(1) 刻蚀:高能粒子对聚四氟乙烯(PTFE)材料表面轰击,致使部分键断裂,而材料表面变得起伏不平,这在一定程度上有利于改善聚四氟乙烯(PTFE)的某些表面特性。

(2) 自由基:等离子体处理时生成大量的自由基,对聚四氟乙烯(PTFE)表面发生的刻蚀、交联、化学改性。

(3) 交联:等离子体处理过程中产生的自由基之间再次结合形成表面致密的交联层,同时存在裂解发生,在等离子体处理过程中最终达到动态平衡。交联层的形成有利于改善聚四氟乙烯(PTFE)表面的亲水性及粘合性。

(4) 极性基团:用O2、Ar、N2、H2、NH3等气体等离子体处理后的聚四氟乙烯(PTFE)与空气接触时,聚合物表面长寿命的活性自由基会在其表面引入含氧或含氮的极性基团。从而改变聚四氟乙烯(PTFE)的表面特性。

下面的结果显示了氢等离子体处理后 PTFE 的水接触角和表面能的变化:

聚四氟乙烯等离子表面处理前后对比

经过等离子体处理的PTFE的表面能实际上低于许多常见的聚烯烃,例如聚乙烯和聚丙烯,并且完全在许多粘合剂形成牢固粘合所需的润湿性范围内。

等离子体表面处理技术通过离子轰击或注入聚四氟乙烯(PTFE)的表面,使其发生C-F键和C-C键的断裂,生成大量自由基,同时也可引入活性基团,增加聚四氟乙烯的表面自由能,改善其润湿性和黏结性的一种改性方法。具有简单、快速、工艺干法化、改性仅涉及材料表面而不影响本体结构和性能等优点而日益受到人们的重视。

联系我们
  • 魏经理:133-1644-8363
  • sales@naentech.cn
  • 广东省深圳市光明区华明城高新产业园A栋5楼
向我们咨询

Copyright@ 深圳纳恩科技有限公司 All Rights Reserved| Sitemap | Powered by Reanod | 粤ICP备2022035280号 | 备案号:粤ICP备2022035280号

wechat
wechat