等離子表麵(miàn)處理技術對PTFE等聚合物表麵性能的...
(a)聚四氟乙烯/聚二甲基矽氧烷/Cu、(b)聚四氟乙烯/聚二甲基矽氧烷/SUS430、(c)聚四氟乙烯(xī)/聚二甲基矽氧烷/玻璃。經等(děng)離子表麵處理的聚二甲基(jī)矽氧烷可以作為強膠粘劑(jì)的替代品,將氟聚合(hé)物粘附在其他類型的材料上。
聚合物具有質量(liàng)輕、強度高和穩定性好等特點(diǎn),已成為現代生活中(zhōng)必不可少的材料。然而,大多數聚合物都不能自然粘附在其他材料上。因此需要使用粘合劑或腐(fǔ)蝕性化(huà)學處理對其進行表麵處理。這對必須嚴格控製汙(wū)染(rǎn)的食(shí)品和醫藥領域造(zào)成了(le)極大的困擾。實現工業聚(jù)合物的清潔化粘結已迫在眉睫。
等離子體處理方法,不僅使硫化橡膠和聚四氟乙烯(PTFE)產生了相互粘附效(xiào)果,還能(néng)使它們與其他材料粘附。在200℃的高溫(wēn)下用氦等離子體噴射PTFE,它就會粘附在(zài)未硫化(huà)橡膠上。硫化橡膠的情況就更具挑戰性了。為此,7799天天看影视為硫化矽橡膠開發了一種新的(de)等離子體處理(lǐ)方法,使其首次與PTFE緊密結合在了一起。”
矽橡(xiàng)膠主要指聚二甲基(jī)矽氧(yǎng)烷(PDMS)。使PTFE產生粘附效果的關鍵在於熱輔助等離子體處理技術。而對PDMS來講(jiǎng),使(shǐ)其產生粘附性的“訣竅”在於,用等離子體射流轟(hōng)擊(jī)表麵,打破材料表(biǎo)麵(miàn)的矽碳鍵,並將其轉化為矽烷醇。新產生的(de)矽烷(wán)醇的表麵活性更強,可以與PTFE結合。接著,在高壓條件下,矽烷醇與經過(guò)處理的PTFE中的含氧官能團構成氫鍵,進而形成(chéng)強粘合效(xiào)果。
將這兩(liǎng)種材料粘合在(zài)一起,可以使(shǐ)新材(cái)料兼具PTFE的耐化學性、防垢性、抗滑性,以及矽橡膠的彈性。如果對材料的(de)透明度有要求,可以使用透明性(xìng)更好的全氟烷替代PTFE。更值得關注的是,當PDMS的背麵也用等離子表(biǎo)麵處理後,它還可以與銅(tóng)甚至玻璃粘合。經過等(děng)離子技術處(chù)理的PDMS就像一種雙麵膠帶,可以使聚合物能夠“清潔地(dì)”粘附(fù)在其他材料表麵。
等離子體處理通常是一個導致表麵分子結構(gòu)改變或進行表(biǎo)麵原子置代的等離(lí)子體反應過程。即使在氧氣(qì)或氮氣等不活潑(pō)的氣氛中(zhōng),等離子體處理仍可(kě)以在低溫(wēn)條件下(xià)產生高活性的(de)基團。在這個(gè)過程中,等離子體還會發出能量很高的紫外線,與產生的快離子(zǐ)和電子一起為(wéi)打斷聚合物結合鍵和產生(shēng)表麵化學反應提所需的能量。隻有材料表麵的幾個原子層參與了這個化學過程,聚合(hé)物的本體屬性才能保持不變,選用合適的反應氣體和工藝參數就可以(yǐ)促進某種特定的反應,形成一種不(bú)尋常的聚合物(wù)附著物和結構。