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聚四氟乙烯（PTFEQ表面处理与_接
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(2012-12-9 12:24:46) 中d密封技?/font> |
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1. PTFE隄接的原因分析
PTFE之所以难于粘接，从它的物理性质上分析，主要有以下几个方面的原因[1]Q?br>
?表面能低Q界表面张力一般只?.85×10-2N/m。PTFE的前q接触角QθdQؓ118ºQ后退接触角（θrQؓ91ºQ接触角Qθ）?04ºQ是所有材料中较大的，而接触角大Q润湿程度越，x湿性越差，胶粘剂不能充分润湿PTFEQ从而不能很好的_附在PTFE上；
?l晶度大Q化学稳定性好QPTFE的溶胀和溶解都要比非结晉分子困难Q当胶粘剂涂在PTFE表面时很隑֏生高聚物分子铄互相扩散和缠l，不能形成较强的粘附力Q?
?PTFEl构高度对称Q且属于非极性高分子。胶_剂吔R在PTFE表面是由分子间作用力引v的，q种作用力包括取向力、诱导力和色散力。而PTFE非极性表面不具备形成取向力和诱导力的条gQ而只能Ş成较q色散力，因而其_附性能较差Q?br>
?PTFE的溶解性参数SP值很，因而与其他物质的粘附性也很小。由上面分析可以看出Q要解决PTFE难于_接的问题，一般应从表面改性以改善其粘接性能和研制新型粘接剂两个斚w入手?br>
2. PTFE表面Ҏ(gu)处理方?br>
[2]2.1化学处理?nbsp;
化学法处理含氟材料，主要是通过腐蚀液与PTFE塑料发生化学反应Q扯掉材料表面上的部分氟原子Q这样就在表面上留下了碳化层和某些极性基团。红外光p明，表面引入基、羰基和不饱和键{极性基团，q些基团能表面能增大，接触角变，润湿性提高，由难_变为可_。这是目前研I的所有方法中效果较好Q也是比较常用的Ҏ(gu)。但也存在一些缺点：被粘物质表面变暗或发黑，在高温环境下表面?sh)阻降低Q长期暴露在光照环境下其_接性能大大降低。这些缺点得此法的应用受到很大的限制。一般用钠萘四氢呋喃作ؓ腐蚀Ԍ也可用钠联苯二氧六环、钠萘二醇二甲醚{作蚀涌Ӏ不之处是此法不能Ҏ(gu)需要对PTFE表面q行有选择的改性，h一定的盲目性，q在实际应用中是非常不利的?br>
2.2 高温熔融?nbsp;
高温熔融法是在高温下使PTFE表面的结晶Ş态发生变化，嵌入一些表面能高、易_合的物质如SiO2、Al_等Q这样冷却后׃在PTFE表面形成一层嵌有可_物质的Ҏ(gu)层。由于易_物质的分子已进入PTFE表层分子中，所以粘接强度很高。此法的优点是：耐候性、耐湿热性比其它Ҏ(gu)显著Q适于长期户外使用。不之处是在高温烧l时PTFE会释攑և一U有毒物质全氟异丁烯Q而且不易保持形状?br>
2.3 辐射接枝?nbsp;
把PTFE|于苯乙烯、反丁烯二酸、甲Z烯酸酯等可聚合的单体中，?0CO辐射使单体在PTFE表面发生化学接枝聚合Q从而PTFE表面形成一层易于粘接的接枝聚合物。接枝后表面变粗p，_接表面U增大，_接强度提高。这U方法的优点是操作简单、处理时间短、速度快，但改性后的PTFE表面失去原有的光滑感和光泽，?0CO辐射源对Z伤害较大?br>
2.4 低温{离子体处理?br>
低温{离子体是指低气压放?sh)（辉光、电(sh)晕、高频、微波）产生的电(sh)L体。在?sh)场作用下，气体中的自由电(sh)子从?sh)Z获得能量Q成为高能电(sh)子，q些高能量电(sh)子与气体中的原子、分子碰撞，如果?sh)子的能量大于分子或原子的激发能Q就能生激发分子和Ȁ发原子、自由基、离子和h不同能量的射Uѝ低温等d体中的活性粒子具有的能量一般接q或过―碳或其他含键的键能，因而能与导入系l的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。如果采用反应型的氧{离子体Q则能与高分子表面发生化学反应而引入大量的含氧基团Q其表面分子链上生极性，表面张力明显提高Q改变其表面zL，即是采用非反应型的Ar{离子体Q也能通过表面的交联和蚀M用引L表面物理变化而明昑֜改善聚合物表面的接触角和表面能?nbsp; 刘学恕[3]对低温等d体处理氟塑料q行了长期的研究工作Q取得了很好的效果，处理后的氟塑料接触角q_降低20º~30ºQ粘接剪切强度提?~10倍?br>
2.5 气体热氧化法
隄塑料表面l空气、氧气、臭氧之cȝ气体热氧化下Q其表面_接性能得到改善Q尤其是臭氧法，基本不受材料中抗氧剂的不良媄响，q可以在I气中添加某U促q剂Q如d某些含Nl合物，二元酸以及有机q氧化物{。气体热氧化法工艺简单，处理效果显著Q没有公宻I特别适用于PTFE的表面处理。但此法要求有与材料寸相当的鼓风烘或cM的加热设备，q样׃它的应用受到一定程度的限制?
2.6 最q国外报道的处理Ҏ(gu)
用ArF做激光的Ȁ光器处理PTFEQ是目前国外采用的新Ҏ(gu)。它的基本原理是用激光器照射某物质，一斚w可该物质与PTFE表面发生基团反应Q引q易_合的物质；另一斚w可PTFE表面形成自由基，引发单体与其形成接枝p物，辑ֈ改善_接强度的目的。根据反应类型可分ؓ基团反应和接枝反应?/p>
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