FEP聚全氟乙丙烯等離子體表面改性處理

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2022-08-30

高分子材料的表面一般都是表面能比較低，要得到良好的印刷、涂裝、粘合有時是很困難的。等離子體處理技術(shù)可以增加材料表面粗糙度、提高表面極性，從而獲得較好的潤濕性和粘接性。

聚全氟乙丙烯(fluorinatedethylenepropylene，F(xiàn)EP)是由四氟乙烯和六氟丙烯按一定配比共聚而成的聚合物，與聚四氟乙烯(polytetra-fluoroethylene，PTFE)相比有更好的熱熔加工性能，同時其具有優(yōu)異的電絕緣性能、防腐性能和阻燃性能。FEP在化工、機(jī)械、醫(yī)療等領(lǐng)域中被大量應(yīng)用，尤其是在電線電纜生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用于特種用途的傳輸電線、連接線、電纜絕緣層等，是以，高性能的含氟聚合物FEP擁有重要的應(yīng)用戰(zhàn)略價值。

FEP的表面張力與樹脂中HFP的含量有關(guān)，且成反比關(guān)系，一般情況下FEP制品的臨界表面張力為1.78mN/m，因其杰出的表面不粘性可作為脫模原料開發(fā)利用。對于FEP作為難粘材料，如果使其有一定的粘接性，就需要對FEP的表面進(jìn)行改性，等離子體處理方法具有加工速度快、處理效果好、對材料本身損傷小等優(yōu)點(diǎn)，在表面改性中得到了廣泛的應(yīng)用。

聚全氟乙丙烯（FEP）等離子處理

聚全氟乙丙烯（FEP）等離子處理后的表面接觸角測試

將等離子體處理前后的FEP用接觸角測量儀測試水在其表面的接觸角，圖1為水在FEP表面的接觸角，處理前接觸角為112.3°，處理后接觸角為54.1°，真空放置240h后接觸角為58.3°，說明FEPFEP的表面親水性得到較大改善，并能夠長時間的保持。等離子體處理后，F(xiàn)EP表面導(dǎo)入了極性基團(tuán)，C—F鍵斷裂并發(fā)生體相遷移，F(xiàn)EP表面O/C比增加，F(xiàn)/C比降低，使得FEP表面極性增強(qiáng)，表面能增大，并且在刻蝕作用下FEP表面形貌變得粗糙不平，從而引起表面潤濕性的增強(qiáng)，水在FEP表面的接觸角大幅下降。真空條件下放置120h后，部分C-F鍵重新遷移至FEP表面，親水基團(tuán)潛入到FEP表面以下，導(dǎo)致親水性隨時間推移產(chǎn)生退化現(xiàn)象。因此為避免等離子體處理后FEP親水性的退化問題，必須在等離子體處理后及時進(jìn)行涂覆、粘結(jié)等處理，以保持其改性效果。

圖一 FEP等離子處理后接觸角

FEP等離子處理后的形貌分析

圖2.3分別為等離子體處理前后FEP表面和斷面的掃描電鏡照片。處理前FEP表面形貌比較平整，表面溝壑狀紋理體現(xiàn)了其由于拉伸造成的取向，由于切斷時刀片壓力使斷面產(chǎn)生變形，其形貌為實(shí)心結(jié)構(gòu)。處理后由于等離子體的刻蝕作用，F(xiàn)EP表面的化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，使FEP表面變得粗糙不平，但斷面形貌未發(fā)生明顯變化。

等離子體處理前后FEP表面形貌對比

以上資料為國產(chǎn)等離子清洗機(jī)廠家納恩科技整理編輯，通過等離子處理后聚全氟乙丙烯（FEP）粘合的剝離強(qiáng)度都大幅度增大，處理時間越長剝離強(qiáng)度相對越大。這是因?yàn)榻?jīng)過等離子體處理后再FEP表面引入了極性基團(tuán)，潤濕性能變好，粘合劑與被粘物的密著性和粘合性增大所致。等離子體處理并未對FEP的內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，可以保證材料的本體結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，F(xiàn)EP的機(jī)械性能等性能不會受到影響。

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