一种采用电子束辐射增加聚四氟乙烯膜润湿性的方法技术

技术编号:11278956 阅读:88 留言:0更新日期:2015-04-09 11:57
一种采用电子束辐射增加聚四氟乙烯膜润湿性的方法,包括下述步骤:1)将聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状,聚四氟乙烯膜的厚度为0.01~0.08mm的聚四氟乙烯膜;2)将裁好的聚四氟乙烯膜用乙醇清洗至表面干净后干燥;3)将步骤2)处理后的聚四氟乙烯膜,放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空,真空度的范围为3×10-2Pa~1×10-2Pa;4)采用强流脉冲电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为加速电压4~12kV、电流20~80A、脉冲间隔30~60秒,脉冲次数为2~20次,即得。本发明专利技术能有效提高聚四氟乙烯的润滑性能,提高黏结能力。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】,包括下述步骤:1)将聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状,聚四氟乙烯膜的厚度为0.01~0.08mm的聚四氟乙烯膜;2)将裁好的聚四氟乙烯膜用乙醇清洗至表面干净后干燥;3)将步骤2)处理后的聚四氟乙烯膜,放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空,真空度的范围为3×10-2Pa~1×10-2Pa;4)采用强流脉冲电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为加速电压4~12kV、电流20~80A、脉冲间隔30~60秒,脉冲次数为2~20次,即得。本专利技术能有效提高聚四氟乙烯的润滑性能,提高黏结能力。【专利说明】一种采用电子束辐射増加聚四氟乙烯膜润湿性的方法
本专利技术涉及高分子材料表面改性
,具体是一种采用电子束辐射增加聚四氟乙烯膜润滑湿性的方法。
技术介绍
聚四氟乙烯可以看作是聚乙烯中全部氢原子被氟原子取代的化学结构。由于氟原子半径较氢大,所以相邻的CF2单元形成一个螺旋状的扭曲链而不能完全按反式交叉取向,氟原子几乎覆盖了整个高分子链的表面,所以聚四氟乙烯分子结构规整度高,对称性好,结晶度高,具有优异的耐高低温性能、耐化学腐蚀性能、良好的润滑性能等,可广泛用于航空、航天、电子机械等诸多领域。但是由于聚四氟乙烯分子表面自由能极低,临界表面张力只有1.8 mN/m,这使得其表面的湿润性能、亲水性能很差,不利于进行粘接、涂装、复合等加工,对生物相容性也有不利影响。为此人们一直致力于对聚四氟乙烯进行表面亲水改性的研宄。 目前,国内外解决聚四氟乙烯亲水改性的问题,主要是通过聚四氟乙烯的表面活化,提高其表面张力。PTFE的表面活化一般基于置换、交联、接枝、氧化和重结晶等几种方法,常用的表面改性技术有:还原剂法(钠一萘溶液置换法)、高温熔融法、等离子处理法、激光辐射法、辉光改性法、力化学处理法等。其中等离子处理法、激光辐射法、辉光改性法是近年来新出现的束流改性法。何翔等采用自制的交流脉冲电源和等离子体试验装置,在反应室通入氧气后异动等离子体,对聚四氟乙烯进行改性,研宄结果表明:交流脉冲等离子体作用于聚四氟乙烯样品表面将发生C-F键断裂,表层氟含量减少,氧含量增加;由于大量极性基团的引入,使得聚四氟乙烯亲水性能得到改善。刘红霞等利用氩等离子体放电区及后辉光区对聚四氟乙烯进行了表面改性,改性后聚四氟乙烯表面化学成分发生了变化,F/C原子比从3.27降至2.30,Ο/C原子比从0.02增至0.09,认为脱氟作用和含氧基团的引入是有效改善PTFE表面润湿性的关键因素。 电子束辐射改性增加聚四氟乙烯润湿性的方法,基于的原理为电子束和反应室内空气中的氧气反应,将和水亲和能力强的基团引入聚四氟乙烯分子链中,以期增加聚四氟乙烯润湿粘结性能。电子束辐射法具有操作简便、用时短的优点,目前还没有关于这方面的研宄报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改善聚四氟乙烯膜润湿粘结性能的方法,本专利技术能有效提尚聚四氣乙稀的润滑性能,提尚黏结能力。 采用的技术方案是:,包括下述步骤:O将聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状,聚四氟乙烯膜的厚度为0.01-0.08mm的聚四氟乙烯膜; 2)将裁好的聚四氟乙烯膜用乙醇清洗至表面干净后干燥;3)将步骤2)处理后的聚四氟乙烯膜,放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空,真空度的范围为3X10_2Pa~lX10_2Pa ;4)采用强流脉冲电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压4~12kV ;电流20~80A ;脉冲间隔30~60秒;脉冲次数为2~20次,即得。 5)应用接触角测量仪对电子束辐射前后的聚四氟乙烯膜接触角进行测试,分析电子束辐射对聚四氟乙烯膜润湿行为的影响。 本专利技术与其他技术相比具有如下优点:(I)和化学法相比,电子束辐射处理具有操作简单,流程短,避免污染的优点。 (2)对四氟乙烯膜进行电子束辐射处理能够赋予其优异的润湿性能,并有效的改善其黏结能力。 具体实施方案 实施例一本专利技术所提供的利用电子束增加聚四氟乙烯膜润湿性的方法,包括以下步骤:1)将聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状,聚四氟乙烯膜的厚度为0.03-0.05mm厚的聚四氟乙烯膜;2)将裁好的聚四氟乙烯膜用乙醇清洗至表面干净后干燥;3)将步骤2)处理后的聚四氟乙烯膜,放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空,真空度的范围为2.5 X 1^2Pa-L 5X10_2Pa ;4)采用强流脉冲电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压6~10kV ;电流40~50A ;脉冲间隔30~40秒;脉冲次数为5~10次。 实施例二将厚度为0.03mm的聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状后,用乙醇清洗至表面无油污后,干燥;将干燥好的聚四氟乙烯膜放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空至真空度为2.5 X 10?后,采用电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压6kV ;电流40A ;脉冲间隔30秒;脉冲次数为4次。应用接触角测量仪对聚四氟乙烯薄膜改性前后接触角进行测试。测试条件为浸没深度为5_,浸没速度为0.5mm/s,测试液体为去离子水。经检测,没经电子束辐射处理的聚四氟乙烯膜的润湿角为81.39°,按照此处理参数辐射处理后的为62.55°。 实施例三将厚度为0.04mm的聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状后,用乙醇清洗至表面无油污后,干燥;将干燥好的聚四氟乙烯膜放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空至真空度为2.3 X 10?后,采用电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压7kV ;电流50A ;脉冲间隔35秒;脉冲次数为3次。应用接触角测量仪对聚四氟乙烯薄膜改性前后接触角进行测试。测试条件为浸没深度为5_,浸没速度为0.5mm/s,测试液体为去离子水。经检测,没经电子束辐射处理的聚四氟乙烯膜的润湿角为81.39°,按照此处理参数辐射处理后的为59.27°。 实施例四将厚度为0.05mm的聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状后,用乙醇清洗至表面无油污后,干燥;将干燥好的聚四氟乙烯膜放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空至真空度为2.0X 10_2Pa后,采用电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压8kV ;电流45A ;脉冲间隔40秒;脉冲次数为5次。应用接触角测量仪对聚四氟乙烯薄膜改性前后接触角进行测试。测试条件为浸没深度为5_,浸没速度为0.5mm/s,测试液体为去离子水。经检测,没经电子束辐射处理的聚四氟乙烯膜的润湿角为81.39°,按照此处理参数辐射处理后的为58.33°。 实施例五将厚度为0.03mm的聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状后,用乙醇清洗至表面无油污后,干燥;将干燥好的聚四氟乙烯膜放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种采用电子束辐射增加聚四氟乙烯膜润湿性的方法,其特征在于包括下述步骤:1)将聚四氟乙烯膜裁成宽度为2cm,长度为5cm的形状,聚四氟乙烯膜的厚度为0.01~0.08mm的聚四氟乙烯膜;2)将裁好的聚四氟乙烯膜用乙醇清洗至表面干净后干燥;3)将步骤2)处理后的聚四氟乙烯膜,放入强流脉冲电子束真空样品室内,启动强流脉冲电子束仪器,涡轮分子泵抽真空,真空度的范围为3×10‑2Pa~1×10‑2Pa;4)采用强流脉冲电子束辐射冲击材料表面,进行表面改性处理;处理参数为:加速电压4~12kV、电流20~80A、脉冲间隔30~60秒,脉冲次数为2~20次,即得。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高景龙苏镜宇刘艳辉智业倪早春
申请(专利权)人:沈阳理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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