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等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间

  • 分类:技术支持
  • 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
  • 来源:
  • 发布时间:2021-05-07
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【概要描述】等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间 Ar等离子体对氟橡胶F2311表面的改性氟橡胶F2311(偏氟乙烯与三氟氯乙烯11的共聚物)在化学稳定性、热稳定性绝缘性等方面性能十分优异,应用非常广泛。但F2311表面高度憎水,本身不含极性基团,表面呈惰性,所以很难对其进行粘接等加工,妨碍了F2311在许多方面的应用。 为了提高表面的浸润和粘附性,需要对其进行表面活性处理。其中低温等离子体表面改性方法具有多种优点,一直受到人们的重视。利用低温等离子体方法对聚四氟乙烯(PIFE)进行表面亲水改性,研究取得了许多新的进展。氩气低温等离子体对F2311进行表面改性,测试水在材料表面的接触角,研究了处理后的F2311的表面润湿性、表面结构和表面动力学性质。 F2311膜表面经Ar等离子体处理后,与水的接触角明显降低,表明表面极性增加。处理时间进一步延长对表面亲水性影响不大,表明Ar等离子体短时间处理即可有效改善氟橡胶F2311的表面润湿性。在纤维高聚物表面引入含氧或含氮极性基团,可在界面垂直方向产生特殊作用力,这种效应能改善高聚物的可润湿性。未处理F2311表面只有碳、氟、氯及极少量的氧,Ar等离子体处理后的F2311表面上有碳氧、氟、氯,同时出现了少量的氮。等离子体处理使F2311表面的F/C迅速降低,F/C由处理前的0.65降至0.31,同时表面的含氧量大大提高,这是使F2311 表面亲水性得到改善的主要原因。 但对照处理后各样品的接触角与O/C发现,接触角与O/C之间没有严格的对应关系,这是由于在不同处理条件下,表面形成的含氧基团种类不同,其对亲水性的影响也会不同。经Ar等离子体处理过的样品Cs的高能端峰下降,低能端峰上升,且整个Cls峰能谱变宽,说明处理后产生了新的基团,曲线拟合的结果也证明了这一点,这些可能的基团主要有C-O,C-OH,CO,O-CO ,CF-O等含氧基团。F2311经Ar等离子体处理后表面的含氧基团显著增加;Ar等离子体处理也能引进含氮基团。由于Ar等离子体处理本底真空中还存在少量氧气和氮气。另外也可能是由于F2311经Ar等离子体处理后表面产生很多自由基,进入空气中后,这些不稳定的自由基与空气中的氧氮相结合。 可见,Ar等离子体处理F2311的机理是在F2311表面形成了由碳、氧和氮组成的覆盖层,使表面O/C升高,表面亲水性得到改善。覆盖层是通过等离子体聚合形成的。等离子体聚合与高分子聚合不同,是有机物蒸汽在等离子体条件下发生的一种特殊的过程,形成的产物具有三维交联结构,其组成与气氛种类反应条件有关。接触角的变化反映了聚合物表面基团的时效变化。处理后放置不同时间,氟橡胶F2311与水的接触角测试结果,处理一星期后接触角仍然有明显地下降,表明其表面产生的自由基活性保持的时间较长。但在其后的时间内亲水性随时间呈缓慢变化的趋势,说明改性表面的链段和基团比较稳定,迁移或翻转很小,界面处于相对稳定的状态。 利用Ar等离子体处理能达到较好的稳定性, 即表面动力学性质较好。其原因在于等离子体聚合形成的覆盖层具有三维交联结构,能阻碍表面亲水基团向体相内部的迁移,保持表面性质的稳定。这对等离子体表面改性研究是很重要的。

等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间

【概要描述】等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间

Ar等离子体对氟橡胶F2311表面的改性氟橡胶F2311(偏氟乙烯与三氟氯乙烯11的共聚物)在化学稳定性、热稳定性绝缘性等方面性能十分优异,应用非常广泛。但F2311表面高度憎水,本身不含极性基团,表面呈惰性,所以很难对其进行粘接等加工,妨碍了F2311在许多方面的应用。

为了提高表面的浸润和粘附性,需要对其进行表面活性处理。其中低温等离子体表面改性方法具有多种优点,一直受到人们的重视。利用低温等离子体方法对聚四氟乙烯(PIFE)进行表面亲水改性,研究取得了许多新的进展。氩气低温等离子体对F2311进行表面改性,测试水在材料表面的接触角,研究了处理后的F2311的表面润湿性、表面结构和表面动力学性质。

F2311膜表面经Ar等离子体处理后,与水的接触角明显降低,表明表面极性增加。处理时间进一步延长对表面亲水性影响不大,表明Ar等离子体短时间处理即可有效改善氟橡胶F2311的表面润湿性。在纤维高聚物表面引入含氧或含氮极性基团,可在界面垂直方向产生特殊作用力,这种效应能改善高聚物的可润湿性。未处理F2311表面只有碳、氟、氯及极少量的氧,Ar等离子体处理后的F2311表面上有碳氧、氟、氯,同时出现了少量的氮。等离子体处理使F2311表面的F/C迅速降低,F/C由处理前的0.65降至0.31,同时表面的含氧量大大提高,这是使F2311 表面亲水性得到改善的主要原因。



但对照处理后各样品的接触角与O/C发现,接触角与O/C之间没有严格的对应关系,这是由于在不同处理条件下,表面形成的含氧基团种类不同,其对亲水性的影响也会不同。经Ar等离子体处理过的样品Cs的高能端峰下降,低能端峰上升,且整个Cls峰能谱变宽,说明处理后产生了新的基团,曲线拟合的结果也证明了这一点,这些可能的基团主要有C-O,C-OH,CO,O-CO ,CF-O等含氧基团。F2311经Ar等离子体处理后表面的含氧基团显著增加;Ar等离子体处理也能引进含氮基团。由于Ar等离子体处理本底真空中还存在少量氧气和氮气。另外也可能是由于F2311经Ar等离子体处理后表面产生很多自由基,进入空气中后,这些不稳定的自由基与空气中的氧氮相结合。

可见,Ar等离子体处理F2311的机理是在F2311表面形成了由碳、氧和氮组成的覆盖层,使表面O/C升高,表面亲水性得到改善。覆盖层是通过等离子体聚合形成的。等离子体聚合与高分子聚合不同,是有机物蒸汽在等离子体条件下发生的一种特殊的过程,形成的产物具有三维交联结构,其组成与气氛种类反应条件有关。接触角的变化反映了聚合物表面基团的时效变化。处理后放置不同时间,氟橡胶F2311与水的接触角测试结果,处理一星期后接触角仍然有明显地下降,表明其表面产生的自由基活性保持的时间较长。但在其后的时间内亲水性随时间呈缓慢变化的趋势,说明改性表面的链段和基团比较稳定,迁移或翻转很小,界面处于相对稳定的状态。

利用Ar等离子体处理能达到较好的稳定性, 即表面动力学性质较好。其原因在于等离子体聚合形成的覆盖层具有三维交联结构,能阻碍表面亲水基团向体相内部的迁移,保持表面性质的稳定。这对等离子体表面改性研究是很重要的。

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  • 发布时间:2021-05-07 10:17
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等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间

Ar等离子体对氟橡胶F2311表面的改性氟橡胶F2311(偏氟乙烯与三氟氯乙烯11的共聚物)在化学稳定性、热稳定性绝缘性等方面性能十分优异,应用非常广泛。但F2311表面高度憎水,本身不含极性基团,表面呈惰性,所以很难对其进行粘接等加工,妨碍了F2311在许多方面的应用。

为了提高表面的浸润和粘附性,需要对其进行表面活性处理。其中低温等离子体表面改性方法具有多种优点,一直受到人们的重视。利用低温等离子体方法对聚四氟乙烯(PIFE)进行表面亲水改性,研究取得了许多新的进展。氩气低温等离子体对F2311进行表面改性,测试水在材料表面的接触角,研究了处理后的F2311的表面润湿性、表面结构和表面动力学性质。

F2311膜表面经Ar等离子体处理后,与水的接触角明显降低,表明表面极性增加。处理时间进一步延长对表面亲水性影响不大,表明Ar等离子体短时间处理即可有效改善氟橡胶F2311的表面润湿性。在纤维高聚物表面引入含氧或含氮极性基团,可在界面垂直方向产生特殊作用力,这种效应能改善高聚物的可润湿性。未处理F2311表面只有碳、氟、氯及极少量的氧,Ar等离子体处理后的F2311表面上有碳氧、氟、氯,同时出现了少量的氮。等离子体处理使F2311表面的F/C迅速降低,F/C由处理前的0.65降至0.31,同时表面的含氧量大大提高,这是使F2311 表面亲水性得到改善的主要原因。

等离子体

但对照处理后各样品的接触角与O/C发现,接触角与O/C之间没有严格的对应关系,这是由于在不同处理条件下,表面形成的含氧基团种类不同,其对亲水性的影响也会不同。经Ar等离子体处理过的样品Cs的高能端峰下降,低能端峰上升,且整个Cls峰能谱变宽,说明处理后产生了新的基团,曲线拟合的结果也证明了这一点,这些可能的基团主要有C-O,C-OH,CO,O-CO ,CF-O等含氧基团。F2311经Ar等离子体处理后表面的含氧基团显著增加;Ar等离子体处理也能引进含氮基团。由于Ar等离子体处理本底真空中还存在少量氧气和氮气。另外也可能是由于F2311经Ar等离子体处理后表面产生很多自由基,进入空气中后,这些不稳定的自由基与空气中的氧氮相结合。

可见,Ar等离子体处理F2311的机理是在F2311表面形成了由碳、氧和氮组成的覆盖层,使表面O/C升高,表面亲水性得到改善。覆盖层是通过等离子体聚合形成的。等离子体聚合与高分子聚合不同,是有机物蒸汽在等离子体条件下发生的一种特殊的过程,形成的产物具有三维交联结构,其组成与气氛种类反应条件有关。接触角的变化反映了聚合物表面基团的时效变化。处理后放置不同时间,氟橡胶F2311与水的接触角测试结果,处理一星期后接触角仍然有明显地下降,表明其表面产生的自由基活性保持的时间较长。但在其后的时间内亲水性随时间呈缓慢变化的趋势,说明改性表面的链段和基团比较稳定,迁移或翻转很小,界面处于相对稳定的状态。

利用Ar等离子体处理能达到较好的稳定性, 即表面动力学性质较好。其原因在于等离子体聚合形成的覆盖层具有三维交联结构,能阻碍表面亲水基团向体相内部的迁移,保持表面性质的稳定。这对等离子体表面改性研究是很重要的。

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