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聚合物表面与界面;引言

2.1化学改性

2.2光化学改性

3.3表面改性剂改性

3.4力化学处理

3.5火焰处理与热处理

3.6偶联剂改性

3.7辐照改性

3.8等离子体表面改性;该方法适用于大面积或几何形状复杂的聚丙烯的预处理，也适用于纯ＰＰ或改性材料、含填料的材料。

2表面改性剂的分子设计

表面接枝则只限于固体高分子材料表面上发生接枝反应，材料的本体部分仍保持原状并不参与反应，所以表面发生接枝的产物，不能称为接枝共聚物，只能称为表面接枝改性聚合物。

然而，它的黏性和疏水性自然导致它在诸如生物医学的应用上产生问题。

用溶剂清洗可除去表面的弱边界层，常见的方法有三种:

和其他表面处理法一样，臭氧氧化处理的聚丙烯表面的亲水性也对应于保存环境状况而发生经时变化，但这种表面亲水性的经时变化不影响涂膜的剥离强度，这是因为溶剂处理中除去的表面层深度大于极性官能团从最外表层向内部的潜入深度。

通过大量实验结果表明，臭氧氧化处理可有效地改善聚丙烯表面的亲水性，处理前各种聚丙烯的表面接触角为97°，临界表面张力为29.

0×10-5N/cm。

二苯甲酮在紫外光照射中被升华而除掉。

通过适当选择形成等离子体的气体种类和等离子体化条件，能够对高分子表面层的化学结构或物理结构进行有目的的改性。

二苯甲酮是优良的光敏剂，它通过生成稳定的自由基来催化光解引发反应。

不但改善了特定环境下聚合物材料的使用性能，也拓宽了常规聚合物材料的适用范围，因此吸引了世界各地研究者的兴趣。

其分子结构最大的特点是分子中含有化学性质不相同的两个基团，一个基团的性质亲无机物，易于与无机物表面起化学反应；

在聚合物熔融加工时，这些物质均匀分散于基体中，但它们会逐渐析出移至表面形成弱边界层，从而影响表面性能。

聚合物表面由于表面能低、化学惰性、表面被污染以及存在弱边界层等原因，聚合物材料表面常常呈现出表面惰性和憎水性，比如难于润湿和粘合。;2.1化学改性

2.1.1化学氧化法

2.1.2化学浸蚀法

2.1.3化学法表面接枝

2.1.4含氟高聚物的改性

2.1.5其他化学改性方??;2.1.1化学氧化法;2.1.1.1酸氧化法;在酸氧化法当中，最为实用的是重铬酸盐-硫酸体系，标准的铬酸洗液配方为重铬酸钾:水:浓硫酸(密度为1.84g/cm3)＝4.4:71:88.5(质量)，也可整数化为5.8:100。处理时控制适当的温度、时间是取得最佳效果的必要条件。一般情况为在室温下将聚乙烯、聚丙烯在处理液中浸泡1-1.5h，66-71℃条件下浸泡1-5min，80-85℃处理几秒钟。;用重铬酸盐-硫酸溶液对聚乙烯、聚丙烯处理之后，材料的表面张力增加，与水的接触角减小，润湿性与黏合性大大增加，同时表面形态也发生相应的变化。用光电子能谱、紫外光谱和红外光谱对反应过的表面进行分析，结果表明聚烯烃的表面确实存在羟基、羧基、羰基和磺酸基等含氧基团。;虽然酸氧化处理有较好的结果，且不需要特殊设备，但酸氧化对材料表面有一定的破坏作用，尤其是材料内部混有不耐酸或者易氧化的添加剂时情况更为严重，氧化后的材料还需充分洗净，以免残留液对材料的进一步腐蚀；另外，该方法需贮藏大量的酸液，使用非常麻烦，在处理过程中会产生大量废液，对人体和环境有危害，不利于大规模生产，这就在一定程度上限制了它的应用。;2.1.1.2臭氧氧化法;通过大量实验结果表明，臭氧氧化处理可有效地改善聚丙烯表面的亲水性，处理前各种聚丙烯的表面接触角为97°，临界表面张力为29.5×10-5N/cm；臭氧氧化处理后，各试样的表面接触角将达到67°，临界表面张力达到36.0×10-5N/cm。;和其他表面处理法一样，臭氧氧化处理的聚丙烯表面的亲水性也对应于保存环境状况而发生经时变化，但这种表面亲水性的经时变化不影响涂膜的剥离强度，这是因为溶剂处理中除去的表面层深度大于极性官能团从最外表层向内部的潜入深度。因此，经臭氧处理的制品可以长时间保存，在需要时可随时进行溶剂处理后涂装，而不必担心其涂装性的变化。除以上提到的氧化方法之外，还有用二氧化氮、过硫酸盐等处理聚烯烃表面的报道。;2.1.2化学浸蚀法;用溶剂清洗可除去表面的弱边界层，常见的方法有三种:;聚合物的表面接枝和传统的聚合物接枝是不同的。传统的聚合物接枝一般是在液相中进行的，是由两种不同的高分子链以化学键连接而成的，接枝反应几乎涉及到每一个大分子，它主要包括两种方法，一种是聚合法，即将液相内的高分子经化学或物理方法活化，使其主链上产生活性中心，然后活性中心对想要接枝上去的单体进行引发，使单体在主链上的引发点进行聚合，长出支链；另一种方法是偶联法，即将预先制好的支链偶联到主链分子上去。;表面接枝则只限于固体高分子材料表面上发生接枝反应，材料