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聚四氟乙烯密封件的表面处理法

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1化学处理法

化学处理含氟材料,主要是通过腐蚀液与PTFE发生化学反应,扯掉材料表面上的部分氟原子,在表面留下碳化层和某些极性基团.红外光谱表明,在PTFE表面引入羟基,羰基和不饱和键等极性基团,能使表面能增大,接触角变小,润湿性提高,由难粘变为可粘.这是目前研究的所有表面处理方法中效果较好,也较常用的方法.但也存在一些缺点:被粘物质表面变暗或发黑,在高温环境下表面电阻降低,长期暴露在光照环境下其粘接性能大大降低.这些缺点使得此法的应用受到很大的限制.一般用钠萘四氢呋喃作为腐蚀液,也可用钠联苯二氧六环,钠萘二醇二甲醚等作为腐蚀液.另外,该法不能根据需要对PTFE表面进行有选择的改性,具有一定的盲目性,这在实际应用中是非常不利的.

2高温熔融法

高温熔融法是在高温下使PTFE表面的结晶形态发生变化,嵌入一些表面能高,易粘接的物质如SiO2,Al粉等,冷却后就会在PTFE表面形成一层嵌有易粘物质的改性层.由于易粘物质的分子已进入PTFE表层分子中,所以粘接强度很高.此法的优点是耐候性,耐湿热性比其它方法显著,适于长期户外使用.不足之处是在高温烧结时PTFE会释放出一种有毒物质全氟异丁烯,而且不易保持形状.

3辐射接枝法

把PTFE置于苯乙烯,反丁烯二酸,甲基丙烯酸酯等可聚合的单体中,以60Co辐射使单体在PTFE表面发生化学接枝聚合,从而在PTFE表面形成一层易于粘接的接枝聚合物.接枝后表面变粗糙,粘接表面积增大,粘接强度提高.

这种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,且60Co辐射源对人体伤害较大.

4低温等离子体处理法

低温等离子体是指低气压放电(辉光,电晕,高频,微波)产生的电离气体.在电场作用下,气体中的自由电子从电场中获得能量成为高能电子,这些高能量电子与气体中的原子,分子碰撞,如果电子的能量大于分子或原子的激发能,就能产生激发分子和激发原子,自由基,离子以及具有不同能量的射线.低温等离子体中的活性粒子具有的能量一般接近或超过碳—碳键或其它含碳键的键能,因而能与导入系统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等离子体,则能与高分子表面发生化学反应而引入大量的含氧基团,使表面分子链产生极性,表面张力明显提高,表面活性改变.即使采用非反应型的Ar等离子体,也能通过表面的交联和蚀刻作用引起的表面物理变化而明显地改善聚合物表面的接触角和表面能.为PTFE经N2等离子体处理后水接触角的变化情况.