简单介绍表面改性聚四氟乙烯（PTFE）

1. PTFE性能的结构分析： 在PTFE中，氟原子取代聚乙烯中的氢原子。由于氟原子的半径（0.064nm）大于氢原子的半径（0.028nm），因此碳 - 碳链由聚乙烯的平坦，完全延伸的曲折构象，该构象逐渐逆转为PTFE的螺旋构象。 螺旋构象位于PTFE的碳链骨架之外，易受化学侵蚀，形成紧密的完全“氟化”保护层，因此PTFE骨架不受任何外部试剂的影响，使PTFE与其他材料无法匹敌。耐溶剂性，化学稳定性和低内聚能密度; 同时，碳 - 氟键极强，其键能高达460.2kJ / mol，远远超过碳 - 氢键（410 kJ / mol）和碳 - 碳键（372 kJ / mol） 高，使PTFE具有更好的热稳定性和化学惰性。 此外，氟原子的电负性非常大，四氟乙烯单体具有完美的对称性，因此PTFE分子与表面能之间的吸引力低，因此PTFE具有非常低的表面摩擦系数和良好的性能。温度低。可扩展性; 同时，PTFE的抗蠕变性差，容易发生冷流。PTFE的非支化对称主链结构也使其高度结晶，因此加工困难。2.聚四氟乙烯表面改性方法： 2.1还原剂法（钠 - 萘溶液置换法） 在各种已知的改性方法中，钠 - 萘溶液置换方法是有效且广泛使用的。 原理如下：Na将最外层的电子转移到萘的空轨道，形成阴离子基团; 然后与Na形成离子对，释放出大量的共振能，并形成深绿色金属有机化合物的混合溶液。 这些化合物具有高反应性。 当与PTFE接触时，钠可以破坏CF键，撕掉PTFE表面上的一些氟原子，在表面上留下碳化层和-CH，-CO，C = C，-COOH和其他基团。 极地组; 碳化层深度约为0.05~1μm，PTFE表面张力为18.5×10-3N / m，表面能量高。 除了钠 - 萘四氢呋喃蚀刻溶液之外，诸如钠 - 联苯二恶烷和钠 - 萘二甲醇二甲醚的处理液也具有良好的效果。2.2高温熔化法 该方法的优点是与其他方法相比，耐候性和耐湿热性显着，适合长期户外使用; 缺点是PTFE在高温烧结过程中会释放出有毒物质，并且PTFE膜的形状难以保持。2.3等离子处理 Badey J P等使用微波等离子体处理下游的PTFE并对其进行表面改性。 PTFE用O2 / N2或O2处理，表面未改性; 当用NN3等离子体处理时，PTFE表面的极性组分增加并且亲水性增加。2.4激光辐射法 它在材料加工方面具有许多优势，是其他表面处理技术所无法比拟的：1、能量传递方便，可选择待加工工件表面的局部加固;2、能量效应集中，加工时间短，热影响区小，激光加工后工件变形小;3、加工工件表面形状复杂，易于实现自动化生产;4、改性效果更加显着：速度快，效率高，成本低;5、通常只处理一些薄金属，不适合处理较厚的板材;6、由于激光对人眼的损害会影响工作人员的安全，因此致力于安全设施的开发。 该方法包括以下步骤：将PTFE膜置于可聚合单体如苯乙烯，富马酸或甲基丙烯酸酯中，并用Co60照射以在PTFE膜的表面上形成易粘附层。 接枝聚合物。 接枝的PTFE在三维方向上均匀生长并保持其形状，但失去其原有的光泽和润滑性。 表面粗糙度随着接枝量的增加而增加，但表面不变色，湿润环境下的表面电阻也没有变化。2.5硅酸活化方法 在用SiX4处理多孔PTFE然后水解之后，可以活化PTFE的表面。 这是“硅酸改性方法”。优点：传统的改性方法改变了PTFE的化学结构，不同程度地影响了PTFE的固有结构; 这种改性方法不改变PTFE的化学结构，但也达到了表面活化的目的。