聚四氟乙烯(PTFE)是非極性的線性結晶聚合物,它有許多優異的性能而被稱為“塑料王”,但其表面自由能很低而幾乎無法與其它材料粘附是其缺點之一。為了擴大應用范圍,對PTFE表面改性的研究成為熱點領域,如鈉-萘化學處理,高溫熔融法,準分子激光處理技術,等離子體表面處理技術,等離子體聚合以及輻射法等。低溫等離子體(LTP)也叫冷等離子體,內部電子溫度很高,可達上萬度,而整體上宏觀上溫度接近常溫,處于熱力學非平衡態。產生低溫等離子體的方法有:電暈放電、輝光放電、火花放電、介質阻擋放電(DBD)、微波和射頻等。由于低溫等離子體中的電子有足夠高的能量而使反應物分子激發、離解和電離,而另一方面反應體系保持低溫使得設備簡單,因此在化學反應和材料表面改性中應用越來越廣泛。經等離子處理的材料,表面自由能、粘接性、染色性、回潮率及生物相容性等性能均能得到有效的改善,而材料的基體性能幾乎無變化。
PTFE表面經等離子體處理后,其表面發生了復雜的物理和化學變化,表面產生了的自由基,或者引入了帶氧的極性基團,如羥基(—OH)、羧基(—COOH)、羰基(—C=O)等。這些自由基/基團的產生使PTFE表面極性增加,從而增加了PTFE表面的浸潤性,水接觸角明顯減小、α-溴萘接觸角明顯增大,表面能提高。但是表面處理的效果隨放置時間的增加而逐漸喪失,這是因為低溫等離子體處理PTFE表面后,使其表面處于熱力學非平衡態,而PTFE的表面非平衡態要自發地回到平衡態,這有一個弛豫時間,所以處理后的放置時間越長,處理后效果喪失就越多。
PTFE經等離子體表面處理后,其水接觸角減小,表面能提高,潤濕性得到改善;并且低溫等離子體處理的效果具有時效性。故通常情況下為了保持其表面改性效果聚四氟乙烯表面經等離子體處理后,立即進行下一工序,如進行粘接等。2429524295