常压下等离子体表面处理对FEP纤维进行表面改性处理

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• 作者：等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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• 发布时间：2021-04-16
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【概要描述】        常压下对聚全氟乙丙烯(FEP)纤维进行等离子体处理，利用SEM、DSC、XPS对改性前后纤维的性能及形貌进行表征，并测试水在纤维表面的接触角。等离子体处理后纤维的表面发生了C-F键断裂，表面形貌变得粗糙，结晶度未发生变化，水在纤维表面的接触角，由改性前的112.3°降至改性后的54.1°,纤维亲水性得到明显增强。         FEP具有与聚四氟乙烯相似的优异性能，良好的耐腐蚀性、电性能、机械性能，同时具有PTFE不具备的热加工性能，使其可以通过熔体纺丝法制备FEP纤维。FEP纤维可以用来生产过滤材料、高温防尘材料等，但由于其分子结构中氟原子的存在，表面亲水性不佳，极大程度地限制了应用领域。         等离子体表面处理是一种材料表面改性的重要手段，具备操作简便、经济实用且对材料本体无损伤等优点，适合于材料的表面改性。等离子体处理前后的FEP纤维的结晶度仅相差0. 01%，说明等离子体处理并未对纤维的内部晶体结构产生破坏，可以保证材料的本体结构不发生变化，纤维的机械性能等性能不会受到影响。 　　等离子体处理前纤维表面形貌比较平整，表面沟壑状纹理体现了其由于拉伸造成的取向，由于切断时刀片压力使断面产生变形，其形貌为实心结构。处理后由于等离子体的刻蚀作用，纤维表面的化学键发生断裂，使纤维表面变得粗糙不平，但断面形貌未发生明显变化。         等离子体作用至纤维表面后，刻蚀作用会使纤维表面部分C-F键发生断裂，在纤维表面产生大量的自由基等活性基团，活性基团与空气中的氧发生反应，在纤维表面引入了含氧基团。等离子体刻蚀作用引起的纤维表面的物理及化学变化使得纤维表面极性增强。水在FEP纤维表面的接触角，处理前接触角为112. 3° ，处理后接触角为54.1°,真空放置240h后接触角为58.3°,说明FEP纤维的表面亲水性得到较大改善，并能够长时间的保持。         等离子体处理后，纤维表面导入了极性基团，C一F键断裂并发生体相迁移，纤维表面O/C比增加，F/C比降低，使得纤维表面极性增强，表面能增大，并且在刻蚀作用下纤维表面形貌变得粗糙不平，从而引起表面润湿性的增强，水在纤维表面的接触角大幅下降。在等离子体处理后及时进行涂覆、粘结等处理，以保持其改性效果。         常压下对FEP纤维进行等离子体表面处理，在等离子体刻蚀和导入极性基团的作用下，引起了纤维表面C、F原子含量降低，O原子含量增加，纤维表面形貌变得粗糙不平。水在纤维表面的接触角由改性前的112.3°降至54.1°，放置120h后仍能基本保持，说明等离子体处理是一种可增强FEP纤维的表面亲水性的有效手段。