聚四氟乙烯板的改性技術(shù)介紹

　　為提高聚四氟乙烯板PTFE材料的綜合性能，多年來(lái)人們努力致力于PTFE的改性研究。早期，PTFE的改性主要采用復(fù)合原則，使其與其他材料相結(jié)合，形成PTFE復(fù)合材料，以彌補(bǔ)PTFE自身的缺陷，提高其綜合性能。20世紀(jì)后期，PTFE的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了聚四氟乙烯改性技術(shù)的發(fā)展，許多新技術(shù)得到發(fā)展和應(yīng)用。目前PTFE常用改性方法可以分為表面改性、填充改性、共混改性、化學(xué)改性、結(jié)構(gòu)改性等幾大類。今天我們主要來(lái)看看聚四氟乙烯的表面改性：

　　PTFE分子鏈結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性使它呈現(xiàn)電中性，分子無(wú)極性，成為表面張力極低的材料。PTFE表面張力僅為18-20mN/m，這限制了它與其他材料的復(fù)合，特別是PTFE薄膜與骨架材料的粘結(jié)。因此必須對(duì)PTFE材料進(jìn)行一定的表面改性，以提高其表面活性。PTFE的表面改性一方面主要是通過(guò)各種預(yù)處理的方法使其表面去氟之后接枝一些極性基團(tuán)或聚合物，以提高其粘接性;另一方面，核/殼型結(jié)構(gòu)使PTFE表面包裹一層表面能相對(duì)較高的聚合物，致使PTFE與其他材料的粘接能力增強(qiáng)。

　　PTFE常用的表面改性技術(shù)有鈉-萘絡(luò)合物化學(xué)改性、高溫熔融改性、高能輻射接枝改性、離子束注入改性和低溫等離子體改性等。這些方法的基本設(shè)計(jì)思路是引入極性基團(tuán)、增加界面結(jié)合力或者消除弱界面層，形成強(qiáng)化表面層。由于鈉-萘絡(luò)合物化學(xué)改性法工藝簡(jiǎn)單、成本低、效果好使其成為經(jīng)典且實(shí)用的改性方法，其原理為：Na將外層電子轉(zhuǎn)移到萘的空軌道上，形成陰離子自由基，再與Na形成離子對(duì)，釋放出大量的共振能，生成了深綠色金屬化合物的混合溶液。這些化合物的反應(yīng)活性很高，與PTFE接觸時(shí)，鈉能破壞CF鍵，扯掉了PTFE表面的部分氟原子，表面留下了碳化層和-CH、-CO、-COOH等極性基團(tuán)，使得PTFE表面具有較高的極性和較高的表面能。

　　其他常用的表面改性方法包括一些物理化學(xué)處理方法，如用離子束注入技術(shù)或低溫等離子體技術(shù)對(duì)PTFE表面進(jìn)行改性，然后再進(jìn)行表面接枝處理。EPTFE表面經(jīng)低溫等離子體處理后，對(duì)薄膜表面具有刻蝕和氧化作用，使薄膜表面粗糙化，并在薄膜表面形成活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)與空氣中的氧氣或水蒸氣作用，生成過(guò)氧基團(tuán)，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成羰基、羧基等活性基團(tuán)，這些活性基團(tuán)和含氧基團(tuán)的引入，使薄膜得以能夠接枝共聚物，從而在薄膜表面形成眾多較穩(wěn)定的含氧極性基團(tuán)，提高薄膜表面的親水性。

　　通過(guò)表面改性之后的PTFE材料可以采用普通的粘結(jié)復(fù)合技術(shù)與其他材料粘合，復(fù)合制品既保持了PTFE的優(yōu)點(diǎn)，又可以充分利用其他材料的高物理機(jī)械性能而克服自己的不足，該技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于復(fù)合密封制品、摩擦潤(rùn)滑制品、防腐應(yīng)用等領(lǐng)域。