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等离子表面处理聚合物等离子体聚合物改性的方法

  • 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:2020-12-30
  • 访问量:

【概要描述】       在使用塑料薄膜、橡胶、纤维织物等固体高分子材料时,材料的性能不仅与其体积性能有关,材料的表面性能也占相当大的比例。比如涉及附着力、摩擦力、表面硬度等。因此,为了满足现代社会对多功能材料的要求,经常对材料进行表面改性。介绍一种新的干法改性方法——等离子体聚合物改性。 等离子体是由一些气体物质接收到的高能激发的,由电子、离子、原子、分子、自由基和光子组成,一般是电中性的。等离子体是各种物质存在的状态,与固体、液体、气体处于同一水平。有人称等离子为物质的第四种状态。        那么等离子体聚合物改性是如何与聚合物材料表面相互作用的呢?        该实验用表面疏水的聚酯薄膜进行,用氩等离子体处理5分钟。取出后测得水的接触角为100°,静置一天后测得接触角为70°。为什么薄膜的亲水性越来越好?这是因为一般高分子材料表面经过NH4、O2、H2、N2、Ar等处理后会被激发产生各种自由基。处理后,自由基会迅速与空气中的氧气反应,生成羧基、羟基、氨基等极性基团。从而增加其表面的亲水性。        在这些气体中,惰性气体如氢、氮和氩是非反应性等离子体,而氨和氧的等离子体是反应性等离子体。所谓非反应型,是指等离子体中的自由基和离子不与材料表面发生化学反应,而只起激发自由能的作用,材料需要与空气接触,从而引起表面化学结构的变化。反应性是指等离子体中的自由基或离子直接与材料表面相互作用,并连接成新的官能团。 利用等离子体的亲水改性,可以提高高分子材料的附着力。比如聚氨酯复合胶的表面张力高,而PP、PE等塑料薄膜的表面极性低,所以聚氨酯胶通过表面处理改性提高塑料薄膜的表面极性,可以很好的在塑料薄膜表面铺展,从而大大提高附着力。        另外,我们不难想到,如果用含氟气体激发等离子表面处理处理材料,会不会使材料的表面极性降低?是的比如一些亲水性纤维织物,经过气化四氟化碳(CF4)和二氟甲烷(CH2F2)处理后,疏水性明显。但是研究发现这是成立的,也就是说疏水性会在一段时间后消失。 据分析,这是表面沉积含氟基团的结果。含氟气体被激发成等离子体,然后部分吸附在织物表面,带来疏水效应。处理时间越长,引入的气体越多,表面疏水性越强。但使用一段时间后,改性效果消失,因为含氟成分没有通过化学键与织物表面相连,这通常是物理吸附的结果。        除了等离子表面处理亲水和疏水表面改性,等离子体还有一个基本而明显的功能——刻蚀。光刻胶是常见的例子,已经在实际生产中得到应用。蚀刻在聚合物材料中典型的应用是增加织物的印染适性。        一些惰性气体,如氩气、氦气和高分子量气体被激发成等离子体并轰击纤维表面,这大大增加了表面的粗糙度,破坏了晶相,疏松了表面结构,增加了微间隙,从而增加了染料的可接触面积。当然,另一个方便之处是同时在纤维表面引入极性基团,增加了与染料分子的吸附力。这些等离子体聚合物改性足以大大提高织物的可染性。

等离子表面处理聚合物等离子体聚合物改性的方法

【概要描述】       在使用塑料薄膜、橡胶、纤维织物等固体高分子材料时,材料的性能不仅与其体积性能有关,材料的表面性能也占相当大的比例。比如涉及附着力、摩擦力、表面硬度等。因此,为了满足现代社会对多功能材料的要求,经常对材料进行表面改性。介绍一种新的干法改性方法——等离子体聚合物改性。


等离子体是由一些气体物质接收到的高能激发的,由电子、离子、原子、分子、自由基和光子组成,一般是电中性的。等离子体是各种物质存在的状态,与固体、液体、气体处于同一水平。有人称等离子为物质的第四种状态。
       那么等离子体聚合物改性是如何与聚合物材料表面相互作用的呢?
       该实验用表面疏水的聚酯薄膜进行,用氩等离子体处理5分钟。取出后测得水的接触角为100°,静置一天后测得接触角为70°。为什么薄膜的亲水性越来越好?这是因为一般高分子材料表面经过NH4、O2、H2、N2、Ar等处理后会被激发产生各种自由基。处理后,自由基会迅速与空气中的氧气反应,生成羧基、羟基、氨基等极性基团。从而增加其表面的亲水性。
       在这些气体中,惰性气体如氢、氮和氩是非反应性等离子体,而氨和氧的等离子体是反应性等离子体。所谓非反应型,是指等离子体中的自由基和离子不与材料表面发生化学反应,而只起激发自由能的作用,材料需要与空气接触,从而引起表面化学结构的变化。反应性是指等离子体中的自由基或离子直接与材料表面相互作用,并连接成新的官能团。
利用等离子体的亲水改性,可以提高高分子材料的附着力。比如聚氨酯复合胶的表面张力高,而PP、PE等塑料薄膜的表面极性低,所以聚氨酯胶通过表面处理改性提高塑料薄膜的表面极性,可以很好的在塑料薄膜表面铺展,从而大大提高附着力。
       另外,我们不难想到,如果用含氟气体激发等离子表面处理处理材料,会不会使材料的表面极性降低?是的比如一些亲水性纤维织物,经过气化四氟化碳(CF4)和二氟甲烷(CH2F2)处理后,疏水性明显。但是研究发现这是成立的,也就是说疏水性会在一段时间后消失。
据分析,这是表面沉积含氟基团的结果。含氟气体被激发成等离子体,然后部分吸附在织物表面,带来疏水效应。处理时间越长,引入的气体越多,表面疏水性越强。但使用一段时间后,改性效果消失,因为含氟成分没有通过化学键与织物表面相连,这通常是物理吸附的结果。
       除了等离子表面处理亲水和疏水表面改性,等离子体还有一个基本而明显的功能——刻蚀。光刻胶是常见的例子,已经在实际生产中得到应用。蚀刻在聚合物材料中典型的应用是增加织物的印染适性。
       一些惰性气体,如氩气、氦气和高分子量气体被激发成等离子体并轰击纤维表面,这大大增加了表面的粗糙度,破坏了晶相,疏松了表面结构,增加了微间隙,从而增加了染料的可接触面积。当然,另一个方便之处是同时在纤维表面引入极性基团,增加了与染料分子的吸附力。这些等离子体聚合物改性足以大大提高织物的可染性。

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  • 发布时间:2020-12-30 09:26
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       在使用塑料薄膜、橡胶、纤维织物等固体高分子材料时,材料的性能不仅与其体积性能有关,材料的表面性能也占相当大的比例。比如涉及附着力、摩擦力、表面硬度等。因此,为了满足现代社会对多功能材料的要求,经常对材料进行表面改性。介绍一种新的干法改性方法——等离子体聚合物改性。

等离子体聚合物改性
等离子体是由一些气体物质接收到的高能激发的,由电子、离子、原子、分子、自由基和光子组成,一般是电中性的。等离子体是各种物质存在的状态,与固体、液体、气体处于同一水平。有人称等离子为物质的第四种状态。
       那么等离子体聚合物改性是如何与聚合物材料表面相互作用的呢?
       该实验用表面疏水的聚酯薄膜进行,用氩等离子体处理5分钟。取出后测得水的接触角为100°,静置一天后测得接触角为70°。为什么薄膜的亲水性越来越好?这是因为一般高分子材料表面经过NH4、O2、H2、N2、Ar等处理后会被激发产生各种自由基。处理后,自由基会迅速与空气中的氧气反应,生成羧基、羟基、氨基等极性基团。从而增加其表面的亲水性。
       在这些气体中,惰性气体如氢、氮和氩是非反应性等离子体,而氨和氧的等离子体是反应性等离子体。所谓非反应型,是指等离子体中的自由基和离子不与材料表面发生化学反应,而只起激发自由能的作用,材料需要与空气接触,从而引起表面化学结构的变化。反应性是指等离子体中的自由基或离子直接与材料表面相互作用,并连接成新的官能团。
利用等离子体的亲水改性,可以提高高分子材料的附着力。比如聚氨酯复合胶的表面张力高,而PP、PE等塑料薄膜的表面极性低,所以聚氨酯胶通过表面处理改性提高塑料薄膜的表面极性,可以很好的在塑料薄膜表面铺展,从而大大提高附着力。
       另外,我们不难想到,如果用含氟气体激发等离子表面处理处理材料,会不会使材料的表面极性降低?是的比如一些亲水性纤维织物,经过气化四氟化碳(CF4)和二氟甲烷(CH2F2)处理后,疏水性明显。但是研究发现这是成立的,也就是说疏水性会在一段时间后消失。
据分析,这是表面沉积含氟基团的结果。含氟气体被激发成等离子体,然后部分吸附在织物表面,带来疏水效应。处理时间越长,引入的气体越多,表面疏水性越强。但使用一段时间后,改性效果消失,因为含氟成分没有通过化学键与织物表面相连,这通常是物理吸附的结果。
       除了等离子表面处理亲水和疏水表面改性,等离子体还有一个基本而明显的功能——刻蚀。光刻胶是常见的例子,已经在实际生产中得到应用。蚀刻在聚合物材料中典型的应用是增加织物的印染适性。
       一些惰性气体,如氩气、氦气和高分子量气体被激发成等离子体并轰击纤维表面,这大大增加了表面的粗糙度,破坏了晶相,疏松了表面结构,增加了微间隙,从而增加了染料的可接触面积。当然,另一个方便之处是同时在纤维表面引入极性基团,增加了与染料分子的吸附力。这些等离子体聚合物改性足以大大提高织物的可染性。

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