(9.8)--5.3 表面化学改性高分子材料改性.ppt

表面化学改性高分子材料之改头换面表面改性将三异硬酯酰基钛酸异丙酯添加到橡胶与白炭黑填充体系中有偶联效果炭黑补强橡胶表面化学改性橡胶碳黑表面化学改性偶联剂132改变表面化学组成增加表面能改变结晶形态和表面几何性质目的：提高聚合物表面的润湿性和粘结性高分子表面化学改性目的碱洗含氟聚合物4231酸洗聚烯烃、ABS和其它聚合物碘处理尼龙偶联剂在表面改性中的应用表面化学改性方法含氟高分子材料如聚四氟乙烯（PTFE）具有相当优异的化学稳定性，耐热性、电性能以及抗水汽的穿透性但是他们的润湿性和黏合性差，使用受到限制为此，需要对它们表面进行改性处理碱洗含氟聚合物含氟聚合物的改性可用化学改性法进行方法：液氨中的钠-氨络合物或钠-萘络合物/THF溶液处理含氟聚合物其中钠-萘溶液处理的方法最简单、通用、有效、且快速、易行、廉价，是化学法改性含氟高分子材料的主要方法之一碱洗含氟聚合物具体步骤:1:1mol钠:萘/THF溶液聚合物蒸馏水清洗钠-萘处理液改性聚合物丙酮清洗溶液变暗红色2h搅拌含氟聚合物浸泡1-15min聚合物表面变黑用钠-萘处理液浸泡PTFE薄膜时，处理液中的钠离子能破坏PTFE薄膜表面层的CF键，使PTFE中的F分离出来，得到了一个粗糙疏松的处理层。化学反应式如下：钠-萘处理改性聚四氟乙烯膜的原理钠-萘处理液浓度（mol/L）C含量（%）F含量（%）023.5770.140.223.6268.390.432.0353.780.636.5150.240.840.947.01.046.6641.23PTFE薄膜表面元素的变化钠-萘处理效果PTFE薄膜表面接触角和剪切强度变化钠-萘处理液浓度（mol/L）00.20.40.60.81.0接触角（）141.5128.581.886.186.8135.5剪切强度（MPa）-0.290.510.210.140.11钠-萘处理效果缺点：处理材料表面变黑，影响有色导线着色面电阻在高湿下略有下降处理后的表面在阳光、加热下粘结性能降低优点：可显著提高汉服聚合物表面的润湿性、黏合性钠-萘处理优缺点铬酸洗液是最重要的液态氧化体系此外，还有其他氧化液体系如硫酸铵硫酸银溶液，王水等将聚烯烃在处理液中于室温下浸泡l1.5h，或者6671条件下浸泡15 min，或者8085 处理几秒钟聚烯烃酸洗聚烯烃、ABS和其它聚合物表面能较低液态氧化聚烯烃的表面活性提高酸洗聚烯烃效果铬酸酸蚀聚烯烃后，表面检测出羟基、羧基和磺酸基等极性基团聚烯烃的可润湿性大大增加，如铬酸处理后的支链聚乙烯表面张力从34.2增加到52.3（10-3Nm）其与各种液体的接触角也明显减少，黏接性能大大增加虽然液态氧化处理法有较好的结果，但有大量酸废液产生污染，严重限制了其广泛使用优点：操作简单设备投资少用I2/KI水溶液，在20-80时处理尼龙，处理后可制成可镀金属级的产品，处理的尼龙表面比较光滑X射线衍射分析表明，处理后的表面结晶形态发生变化：由型转变为型金属镀层在 晶型的表面结合性得到提高碘处理尼龙定义：偶联剂具有两亲性是一种同时具有能分别与无机物和有机物反应的两种性质不同的官能团的低分子化合物，可理解为两种材料之间的粘合剂偶联剂偶联剂在表面改性中的应用硅烷偶联剂有机过氧化物偶联剂钛酸酯偶联剂偶联剂分类偶联剂分类硅烷偶联剂作用机理：水解以在无机及有机界面间形成键合，促进界面融合，增强性能偶联剂作用机理硅烷偶联剂：改善室温固化硅橡胶与金属的黏接增强酚醛树脂黏接砂轮用于环氧树脂包封云母电容环氧树脂与水泥的耐久性黏接玻纤增强尼龙制造织布梭子等有高填充性、耐热性、提高磁性粒子与树脂的黏接性、磁性的稳定性等优点偶联剂应用