聚四氟乙烯（PTFE）表面改性介紹

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2014-11-22 09:29:06點擊率：

　　1.PTFE性能的結(jié)構(gòu)剖析：

　　在PTFE中，氟原子取代了聚乙烯中的氫原子，由于氟原子的半徑(0.064nm)大于氫原子的半徑(0.028nm)，使得碳-碳鏈由聚乙烯的平面的、充分伸展的曲折構(gòu)象漸漸扭轉(zhuǎn)到PTFE的螺旋構(gòu)象。該螺旋構(gòu)象正好包圍在PTFE易受化學(xué)侵襲的碳鏈骨架外，形成了一個緊密的完全“氟代”的保護層，使PTFE主鏈不受外界任何試劑的侵襲，使PTFE具有其他材料無法比擬的耐溶劑性、化學(xué)穩(wěn)定性以及低的內(nèi)聚能密度;同時，碳-氟鍵極牢固，其鍵能達460.2kJ/mol，遠比碳氫鍵(410 kJ/mol)和碳-碳鍵(372 kJ/mol)高，這使PTFE具有較好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性。另外氟原子的電負性極大，加之四氟乙烯單體具有的對稱性而使PTFE分子間的吸引力和表面能低，從而使PTFE具有極低的表面摩擦系數(shù)和低溫時較好的延展性;同時也使PTFE的耐蠕變性能較差，容易出現(xiàn)冷流現(xiàn)象。PTFE的無分支對稱主鏈結(jié)構(gòu)也使其具有高度的結(jié)晶性，所以加工比較困難。

　　2. 聚四氟乙烯表面改性方法：

　　2.1還原劑法(鈉-萘溶液置換法)

　　目前已知的各種改性方法中效果較好、應(yīng)用較廣泛的是鈉-萘溶液置換法。

　　其原理為：Na將外層電子轉(zhuǎn)移到萘的空軌道上，形成了陰離子自由基;再與Na+形成離子對，釋放出大量的共振能，生成了深綠色金屬有機化合物的混合溶液。這些化合物的反應(yīng)活性很高，與PTFE接觸時，鈉能破壞C-F鍵，扯掉了PTFE表面的部分氟原子，表面留下了碳化層和—CH、—CO、C=C、—COOH等基極性團;碳化層的深度約0.05~1μm左右，PTFE的表面張力由18.5×10-3N/m，表面具有較高的表面能。

　　除鈉-萘四氫呋喃腐蝕液外，鈉-聯(lián)苯二氧六環(huán)、鈉-萘乙二醇二甲醚等處理液也有良好的效果。

　　2.2高溫熔融法

　　此法的優(yōu)點是耐候性、耐濕熱性比其它方法顯著，適于長期戶外使用;不足之處在于高溫?zé)Y(jié)時PTFE會放出一種有毒物質(zhì)，且PTFE膜形狀不易保持。

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