一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法技术

本发明专利技术属于聚四氟乙烯的加工技术领域，具体涉及一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法。本发明专利技术提供了一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，包括以下步骤：将聚四氟乙烯表面进行激光蚀刻；所述激光的波长为4～15μm。本发明专利技术采用激光对聚四氟乙烯表面进行蚀刻，蚀刻后的聚四氟乙烯与粘接剂的剥离强度可达48.5～59.2N/10mm，与现有技术中萘钠蚀刻的聚四氟乙烯与粘结剂的剥离强度相近，并且刻蚀过程中没有废水排放、处理液回收、生产环境易燃易爆等问题。生产环境易燃易爆等问题。生产环境易燃易爆等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法


[0001]本专利技术属于聚四氟乙烯的加工
，具体涉及一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法。

技术介绍

[0002]聚四氟乙烯具有高度的化学稳定性和卓越的耐化学腐蚀能力，如耐强酸、强碱、强氧化剂等，有突出的耐热、耐寒及耐磨性，长期使用温度范围为
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200～+250℃，还有优异的电绝缘性，且不受温度与频率的影响。但是其较差的表面粘结性极大的限制了其在高
的应用。传统的聚四氟乙烯表面处理技术多以化学蚀刻方法进行，用药液(比如萘钠处理液)接触聚四氟乙烯制品表面，使聚四氟乙烯分子链脱氟并嫁接活性基团，实现表面活性化从而增加粘接性能。但该方法有废水排放、处理液回收、生产环境易燃易爆等问题，不符合日益严格的环境保护要求。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，安全环保且刻蚀后的聚四氟乙烯粘接性能良好。
[0004]本专利技术提供了一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，包括以下步骤：将聚四氟乙烯表面进行激光蚀刻；
[0005]所述激光的波长为4～15μm。
[0006]优选的，所述激光的波长为6～10.6μm。
[0007]优选的，所述激光的输出功率为50W～200W。
[0008]优选的，所述激光的输出功率为80W～100W。
[0009]优选的，所述激光的扫描速度≤7000mm/s。
[0010]优选的，所述聚四氟乙烯表面在激光蚀刻前的翘曲度≤2mm。
[0011]优选的，所述激光蚀刻在激光发生器中进行，所述激光发生器为气体激光发生器，所述气体激光发生器的工作气体为二氧化碳、氮气和氦气的混合气体。
[0012]优选的，所述激光蚀刻的步骤包括：将聚四氟乙烯固定，调节聚四氟乙烯与激光发生器之间的距离，使聚四氟乙烯表面处于激光焦距处，设置激光输出功率和激光扫描速度，使激光对聚四氟乙烯表面实施扫射。
[0013]优选的，所述激光蚀刻前还包括对聚四氟乙烯进行清洁。
[0014]优选的，所述激光蚀刻后还包括对聚四氟乙烯进行冷却。
[0015]有益效果：
[0016]本专利技术提供了一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，包括以下步骤：将聚四氟乙烯表面进行激光蚀刻；所述激光的波长为4～15μm。本专利技术采用激光对聚四氟乙烯表面进行蚀刻，克服了传统化学刻蚀技术所带来的环境污染等因素。本专利技术采用激光蚀刻的物理方法将聚四氟乙烯的表面刻蚀成微孔结构，增大了聚四氟乙烯与粘结剂接触的面积，并且粘接
剂进入微孔后会产生物理钩锁效果，同时聚四氟乙烯表面在激光蚀刻时发生了脱氟从而实现了表面的化学改性，两者的共同作用使聚四氟乙烯由不粘性变成能跟粘结剂粘接。在本专利技术中，4～15μm 的激光波长可以保证聚四氟乙烯对激光能量的高吸收率，若超出上述波长范围，会使聚四氟乙烯对激光能量吸收率变差从而导致激光无法对聚四氟乙烯产生蚀刻作用。实施例的结果表明，本专利技术的聚四氟乙烯经激光蚀刻后与粘接剂的剥离强度为48.5～59.2N/10mm，与现有技术中萘钠蚀刻的聚四氟乙烯与粘结剂的剥离强度相近。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为实施例3经过激光刻蚀后聚四氟乙烯表面的SEM图；
[0019]图2为对比例1未处理的聚四氟乙烯表面的SEM图；
[0020]图3为实施例3经过激光刻蚀后聚四氟乙烯表面在不同放大倍率下的SEM 图，其中a为500X放大倍率下的SEM图，b为1000X放大倍率下的SEM图， c为2000X放大倍率下的SEM图，d为5000X放大倍率下的SEM图；
[0021]图4为实施例3激光处理前的聚四氟乙烯表面元素分析图谱，其中A为图谱1～2的位置，B和C分别为图谱1～2的元素分析图谱；
[0022]图5为实施例3激光处理后的聚四氟乙烯表面进行元素图谱，其中Ⅰ为图谱1～5的位置，Ⅱ～
Ⅴ
分别为图谱1～5的元素分析图谱；
[0023]图6为对实施例1～3及对比例1～2中的聚四氟乙烯进行粘接力测试完的实物照片。
具体实施方式
[0024]本专利技术提供了一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，包括以下步骤：将聚四氟乙烯表面进行激光蚀刻；
[0025]所述激光的波长为4～15μm。
[0026]在本专利技术中，所述激光波长为4～15μm，优选为6～10.6μm，更优选为7～8μm；本专利技术采用上述波长的激光可以保证聚四氟乙烯对激光能量的高吸收率，若超出上述波长范围，会使聚四氟乙烯对激光能量吸收率变差从而导致激光无法对聚四氟乙烯产生蚀刻作用。
[0027]在本专利技术中，所述激光的功率优选为50W～200W，更优选为80W～100W，进一步优选为85～95W。所述激光的扫描速度优选≤7000mm/s，更优选为 3000mm/s～5000mm/s，进一步优选为3500～4500mm/s。本专利技术控制激光输出功率和激光扫描速度在上述范围，保证了单位面积上接受的激光能量在合适范围，既能防止能量过大聚四氟乙烯表面被完全破坏，又能防止能量过小没法形成较好的微观构造和无法进行脱氟改性，导致粘接性下降。
[0028]在本专利技术中，所述聚四氟乙烯表面的翘曲度优选≤2mm。翘曲度保持在上述范围可以保证聚四氟乙烯待处理面处于激光的焦距范围，能接收最大的激光能量从而实现对表面
的蚀刻。
[0029]在本专利技术中，所述激光蚀刻优选在激光发生器中进行；所述激光发生器优选为气体激光发生器；所述气体激光发生器的工作气体优选为二氧化碳、氮气和氦气的混合气体。在本专利技术的实施例中，所述激光发生器具体为新锐ti100型激光发生器。
[0030]在本专利技术中，所述激光刻蚀前优选还包括对聚四氟乙烯进行清洁，本专利技术对所述清洁的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的清洁方式即可。
[0031]在本专利技术中，所述激光蚀刻的步骤优选包括：将聚四氟乙烯固定，调节聚四氟乙烯与激光发生器之间的距离，使聚四氟乙烯表面处于激光焦距处，设置激光输出功率和激光扫描速度，使激光对聚四氟乙烯表面实施扫射。本专利技术对所述聚四氟乙烯与激光发生器之间的距离没有特殊限定，使聚四氟乙烯激光焦距处即可，本领域技术人员可根据不同的激光发生器将聚四氟乙烯调整至激光焦距处。
[0032]在本专利技术中，所述激光刻蚀后优选还包括将刻蚀后的聚四氟乙烯进行冷却。本专利技术对所述冷却的方式没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的冷却方式即可，具体的如吹气冷却。在本专利技术中，所述冷却的作用是降低聚四氟乙烯的温度，防止烫伤。
[0033]在本专利技术中，经过激光蚀刻后的聚四氟乙烯表面由平整状态变为了多孔结构，这增大了聚四氟乙烯与粘结剂接触的面积，并且粘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚四氟乙烯表面的蚀刻方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚四氟乙烯表面进行激光蚀刻；所述激光的波长为4～15μm。2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光的波长为6～10.6μm。3.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光的输出功率为50W～200W。4.根据权利要求1或3所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光的输出功率为80W～100W。5.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述激光的扫描速度≤7000mm/s。6.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于，所述聚四氟乙烯表面在激光蚀刻前的翘曲度≤2mm。7.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔宇，沈佩珠，施江英，
申请(专利权)人：沈佩珠施江英，
类型：发明
国别省市：