第四章聚合物的表面改性介绍.ppt

五、光化学改性 1）用紫外光照射高聚物表面可引起化学变化，改进聚合物的润湿性和粘结性。光化学改性不会改变聚合物材料本体的性质。 2）紫外光应用于聚合物表面改性最早可追溯到1883年，当纤 维素暴露于紫外光和可见光时，能观察到发生了化学变化。 1957年Oster报道了用紫外光进行接枝聚合改性聚合物表面。 近年来，光化学改性已从简单的表面改性发展到表面高性能 化、表面功能化、接枝成型方法等高新技术领域。 紫外光因其较低的工业成本以及选择性使得紫外光接枝受到重视。 3、表面光接枝的原理 生成表面接枝聚合物的首要条件是生成表面引发中心，即 表面自由基。 接枝的方法分为： 液相法： 气相法： 4）表面光接枝改性的应用 薄膜的表面改性： 1、工业包装膜，如PE,PP PVE, PET膜在使用中存在难 印刷，难粘结的缺点。用表面光接枝可以在聚合物的表面 引入极性基团，因接枝链与基团以化学键相连，表面的持 久性较大。 2、农膜：见P124 3、食品包装膜：见P124 4、纤维的表面改性：见P125 5、塑料、橡胶制品的表面改性：见P125 6、特种材料的表面改性：见P125 7、表面光接枝的必威体育精装版进展：见P125 六、难粘聚合物的表面改性 1、PP，PE、PDFE等高分子材料用途广泛，但表面惰性大，属难粘聚合物。 2、难粘的原因： 表面能低，难印刷 非极性高分子，表面惰性 结晶度高，化学稳定性好，难溶胀和溶解 弱边界层存在：杂质、低分子成分，助剂和污染 3、难粘聚合物的处理方法： 见P127-130 七、偶联剂处理 偶联剂是一种同时具有能分别与无机物和有机物反映 的两种性质不同的官能团的低分子化合物。 1947年Wiff等第一次从分子角度解释了表面处理剂在界面中的状态。 此后，许多研究者从事偶联剂反应机理的研究，证实偶联剂的两种基团分别与无机物和树脂生成了化学键。 同时，玻璃纤维增强塑料的发展又促进了各种偶联剂的合成和生产。 偶联剂种类 硅烷偶联剂 有机硅氧化偶联剂 钛酸酯偶联剂 应用: 硅烷偶联剂的应用比较广泛 改善室温固化硅橡胶与金属的粘合 增强酚醛树脂粘结砂轮 环氧树脂包封云母电容 水电站工程中环氧树脂与水泥的耐久性粘合 氟橡胶与金属的粘合 密封玻璃纤维增强尼龙制造耐冲击的织布梭子 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 教学内容： 1、概述 2、等离子体表面改性 3、化学改性 4、偶联 5、其它 第四章 表面改性 1、聚合物表面的特点： 一、概述 弱的边界层 表面能低 化学惰性 表面污染 2、聚合物表面处理的目的： 一、概述 改变表面化学组成，增加表面能 改善结晶形态和表面的几何性质 清除杂质或脆弱的边界层 3、表面应用问题： 材料的性能：本体性能和表面性能 涉及吸附、粘结、接触、摩擦、表面电导、表面硬度等 4、表面改性的方法 化学改性和物理改性两大类 干法和湿法（按改性时体系的状态） 一、概述 5、几种常见的表面改性的方法 一、概述 等离子体表面改性 电晕放电处理 火焰处理和热处理 化学改性 光化学改性 偶联剂处理 1、等离子体简介 是正负带电粒子密度相等的导电气体。是由电子、离子、原子、分子或自由基以及光子等粒子组成的集合体。是与固态、液态和气态属同一层次的物质的存在形式，又称为物质的第四态。等离子体可定义为一种气体状态物质，其中含有原子、分子、离子亚稳态和它们的激发态，还有电子。而正电荷类物质与负电荷类物质的含量大致相等。 二、等离子体表面改性 2、等离子体的状态主要取决于组成、粒子的密度和温度。根据粒子的温度，等离子体可分为： 二、等离子体表面改性 热等离子体 冷等离子体 混合等离子体 在聚合物表面改性中使用的一般是冷等离子体或 低温等离子体。 3、等离子体的产生 气体放电法、射线辐照法、燃烧法、激光和冲击波法。其中常用的是：高频或射频辉光放电（RF放电）等离子体和微波放电（MW放电）等离子体。 二、等离子体表面改性 4、作用机理 等离子处理可以使聚合物表面交联，由于反应发生在聚合物表面，对本体的损伤不大。反应引入极性基团可以改善表面的润湿性和与其他材料的粘结性，对表面极端惰性的高聚物有明显的改性效果。 5、等离子体的改性方法 涉及的化学反应：等离子体化学气相沉积PCVD、 等离子体刻