一种表面改性剂、其配置方法及其应用技术

本发明专利技术涉及新材料制备及应用技术领域，特别涉及一种表面改性剂、其配置方法及其应用，所述表面改性剂包括活性成分和交联剂，所述活性成分与交联剂的体积比为10:1‑1:2；与现有技术相比，本发明专利技术所提供的表面活性剂用于改善氟化物薄膜或氟化物工件与基材粘附性的表面改性剂能，且粘附强度达到5级；同时所述表面改性剂的制备过程简单，原料易得，还可用于大面积的氟化物工件与基材的粘附。本发明专利技术所提供的配置所述种表面改性剂方法及其应用与所述表面改性剂相同的有益效果，在此不再赘述。

【技术实现步骤摘要】
一种表面改性剂、其配置方法及其应用
本专利技术涉及新材料制备及应用
，特别涉及一种表面改性剂、其配置方法及其应用。
技术介绍
氟化物薄膜或氟化物工件是由含氟单体通过均聚或共聚反应制备。氟化物薄膜或氟化物工件由于分子结构中存在的氟原子赋予了其诸多优异的性能，如良好的压电性能、电绝缘性、耐热、耐油、耐磨、耐湿及耐低温等特性，因此，其在国防、冶金、石油化工、传感器件、日常生活中都占有重要地位。但是，由于氟化物薄膜或氟化物工件的表面能低，与其他分子之间的交联能力较弱，导致其与基材之间的粘附性能很差，这极大的限制了它的广泛应用。目前，针对氟化物薄膜或氟化物工件的粘附性能改善主要通过对基材进行等离子体表面处理、高频放电喷溅处理等，但这些处理方法涉及的设备昂贵、工艺复杂，且大多需在惰性气体中进行。因此，亟待一种表面改性剂、其配置方法及其应用。
技术实现思路
为克服现有氟化物薄膜或氟化物工件的粘附性改性中遇到的设备昂贵、工艺复杂等问题，本专利技术提供一种表面改性剂、其配置方法及其应用。本专利技术为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种表面改性剂，所述表面改性剂包括活性成分和交联剂，其中，所述活性成分与交联剂的体积比为10:1-1:2。优选地，所述活性成分包括缩水甘油醚氧丙甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中任一种或几种组合。优选地，所述交联剂包括甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中任一种或两种组合。优选地，所述活性成分和交联剂按照设定的体积比例混合形成表面改性剂中间物，所述表面改性剂还包括去离子水，所述去离子水和所述表面改性剂中间物的体积比为1:3-1:7。优选地，所述去离子水的pH值为6.5-8.0。优选地，所述表面改性剂还包括异丙醇助剂。本专利技术为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种配制上述的表面改性剂的方法，包括以下步骤：步骤S1，调节去离子水的pH值，形成具有一定酸碱度的水溶液；及步骤S2，在一预设的温度范围下，将所述表面改性剂中间物加入到所述水溶液中，所述水溶液与所述表面改性剂中间物的体积比为1:1-1:20；其中，所述表面改性剂中间物包括活性成分和交联剂，其中，所述活性成分与交联剂的体积比为10:1-1:2。优选地，将去离子水通过有机酸或有机盐调整pH值在4.0-10.0之间；在配置所述用于改善氟化物薄膜与基材粘附性的表面改性剂的过程中搅拌10min-60min。优选地，在获得表面改性剂溶液的过程中加入异丙醇助剂。本专利技术为解决上述技术问题的一技术方案是提供一种上述方法中制备获得表面改性剂的应用，所述表面活性剂用于改善氟化物薄膜与基材粘附性，其具体包括如下步骤：步骤F1，对基材进行表面清洁处理；步骤F2，通过刮涂、旋涂、喷涂或蒸熏中任一种或多种组合的方式使所述表面改性剂在基材上形成表面改性剂液膜；步骤F3，将所述表面改性剂液膜在温度10℃-60℃下，固化5min-60min，形成表面改性剂固化膜；及步骤F4，通过刮涂、旋涂、喷涂或蒸熏中任一种或多种组合的方式，使氟化物溶液在所述表面改性剂固化膜上形成氟化物薄膜；或用于改善氟化物工件与基材粘附性，其具体包括如下步骤：步骤P1，对基材进行表面清洁处理；步骤P2，通过刮涂、旋涂、喷涂或蒸熏中任一种或多种组合的方式使所述表面改性剂在基材上形成表面改性剂液膜；及步骤P3，将氟化物工件置于所述表面改性剂液膜上，并将所述表面改性剂液膜在室温下固化，形成表面改性剂固化膜同时将所述氟化物工件与基材粘结在一起。与现有技术相比，本专利技术所提供的表面改性剂包括活性成分与交联剂，且所述活性成分与交联剂的体积比为10:1-1:2，在此体积比范围制得的表面改性剂能有效增加氟化物薄膜与基材表面的粘附性，且粘附强度达到5级；同时，所述表面改性剂的易于制备、无毒无害，且成本较低，不仅有利于环保还能节约成本。本专利技术所提供的表面改性剂包括去离子水，所述去离子水可根据需要对所述表面活性剂中间物进行稀释，满足应用需求。本专利技术所提供的表面改性剂包括异丙醇助剂进一步增加所述表面活性剂中间物溶解性、稳定性及粘附活性，进而增加所述表面改性剂的实用性。本专利技术所提供的表面改性剂为均一、稳定的表面改性剂溶液，所述溶液各处的性质稳定一致且不会发生分离，保证形成的表面改性剂固化膜更均匀稳定，有增加利于氟化物薄膜及氟化物工件与基材粘附。本专利技术所提供的表面活性剂的配置方法与所述表面改性剂有相同的有益效果，在此不再赘述。本专利技术所提供的表面活性剂不仅可以用于改善氟化物薄膜与基材粘附性，而且还可以改善用于改善氟化物工件与基材粘附性，应用范围广且应用过程操作简便，方便推广。【附图说明】图1是本专利技术第二实施例提供的表面改性剂的配置方法的步骤流程示意图；图2是本专利技术第三实施例提供的一种所述表面改性剂的应用步骤流程示意图；图3是本专利技术第四实施例提供的另一种所述表面改性剂的应用步骤流程示意图。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。氟化物薄膜或氟化物工件是一种由含氟单体通过均聚或共聚反应制备的一种薄膜或氟化物工件，其分子结构中存在的氟原子赋予了氟化物薄膜诸多优异的性能，如良好的压电性能、电绝缘性、耐热、耐油、耐磨、耐湿及耐低温等特性，因此，其在国防、冶金、石油化工、传感器件、日常生活中都占有重要地位。但是，由于氟化物薄膜或氟化物工件的表面能低，与其他分子之间的交联能力较弱，导致其与基材之间的粘附性能很差，这极大的限制了它的广泛应用。现有的氟化物薄膜或氟化物工件的粘附性能改善方法，主要通过对基材表面进行等离子体表面处理、高频放电喷溅处理等，但这些处理方法涉及的设备昂贵且工艺复杂。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一实施例提供一种表面改性剂，以增加氟化物薄膜或氟化物工件与基材的粘附性。所述表面改性剂包括活性成分和交联剂；其中，所述活性成分用于增加两接触面之间的粘附力；所述交联剂用于促进所述活性成分之间发生交联反应，进而增加所述表面改性剂的粘结性，促进氟化物薄膜或氟化物工件与基材表面的粘结的更紧密。所述活性成分和交联剂按照设定的体积比例混合形成表面改性剂中间物。具体地，所述活性成分包括缩水甘油醚氧丙甲氧基硅烷(KH-560)、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69)、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(KH-792)或乙烯基三甲氧基硅烷(SCA-1603)中任一种或几种组合；所述交联剂包括甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中任一种或两种组合。所述活性成分与所述交联剂的体积比为10:1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面改性剂，其特征在于：所述表面改性剂包括活性成分和交联剂，其中，所述活性成分与交联剂的体积比为10:1-1:2。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面改性剂，其特征在于：所述表面改性剂包括活性成分和交联剂，其中，所述活性成分与交联剂的体积比为10:1-1:2。


2.根据权利要求1所述表面改性剂，其特征在于：所述活性成分包括缩水甘油醚氧丙甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或乙烯基三甲氧基硅烷中任一种或两种组合。


3.根据权利要求1所述表面改性剂，其特征在于：所述交联剂包括甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中任一种或两种组合。


4.根据权利要求1所述表面改性剂，其特征在于：所述活性成分和交联剂按照设定的体积比例混合形成表面改性剂中间物，所述表面改性剂还包括去离子水，所述去离子水和所述表面改性剂中间物的体积比为1:3-1:7。


5.根据权利要求4所述表面改性剂，其特征在于：所述去离子水的pH值为6.5-8.0。


6.根据权利要求5所述表面改性剂，其特征在于：所述表面改性剂还包括异丙醇助剂。


7.一种配制如权利要求1-6中任一项所述的表面改性剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1，调节去离子水的pH值，形成具有一定酸碱度的水溶液；及
步骤S2，在一预设的温度范围下，将所述表面改性剂中间物加入到所述水溶液中，所述水溶液与所述表面改性剂中间物的体积比为1:1-1:20；
其中，所述表面改性剂中间物包括活性成分和交...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡潇然，刘帅，郭榛，向勇，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51