一、聚四氟乙烯(PTFE)介紹
聚四氟乙烯(PTFE)材料有極好的耐高、低溫性能，優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性，摩擦系數(shù)低并具有自潤(rùn)滑性，廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械、化工設(shè)備、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，享有“塑料王”的美稱。由于PTFE的化學(xué)惰性和低表面能，PTFE難以和其他材料粘接，使其應(yīng)用受到-一定限制。為了改善PTFE與不同材料之間的粘接，既可以通過改性膠粘劑方法，也可以通過改善PTFE表面活性的方法來實(shí)現(xiàn)，或兩種方法同時(shí)應(yīng)用。對(duì)PTFE表面進(jìn)行處理有各種方法，如:濕化學(xué)法、力化學(xué)法、熔融、輻射、等離子處理法、激光處理法等。
等離子處理法解決PTFE難粘問題.jpg)
1、濕潤(rùn)能力差;當(dāng)液體(粘合劑)與固體(PTFE)粘接時(shí)，潤(rùn)濕接觸是高強(qiáng)度粘接的重要條件。固-液材料間的潤(rùn)濕程度可用接觸角表示，PTFE表面張力小、表面能低、高度憎水，與水的接觸角在100°以上，PTFE的濕潤(rùn)性不好導(dǎo)致難粘。
2、高結(jié)晶度;結(jié)晶聚合物的溶脹和溶解都比非結(jié)晶高分子困難,當(dāng)與溶劑型膠粘劑粘接時(shí)，很難發(fā)生高分子鏈的擴(kuò)散和相互纏結(jié)，不能形成強(qiáng)的粘附作用。PTFE分子鏈規(guī)整無支鏈,其結(jié)晶度高達(dá)55% ~75%。
3、非極性;膠粘劑吸附在聚合物表面是由范德華力(包括取向力、誘導(dǎo)力和色散力)主導(dǎo)的，對(duì)于非極性的PTFE表面，取向力和誘導(dǎo)力都很小，弱的色散力對(duì)膠粘劑在PTFE表面的吸附貢獻(xiàn)不大，導(dǎo)致PTFE粘附性能差。
三、聚四氟乙烯(PTFE)等離子處理法研究
等離子體處理是近年來PTFE表面改性發(fā)展最為迅速的技術(shù)之一。該技術(shù)的本質(zhì)就是:將樣品置于特定的等離子處理裝置里面，通過離子轟擊或注入聚合物的表面，產(chǎn)生斷鍵或引入官能團(tuán)，使表面活性化以達(dá)到改性目的。離子可以是惰性氣體、化學(xué)活性氣體或金屬元素。惰性氣體的轟擊可以改變聚合物的表面結(jié)構(gòu)。有研究報(bào)道P，高壓(6.7 ×10*Pa)下，He和Ar等離子體產(chǎn)生的真空紫外( UVU)輻射源對(duì)PTFE進(jìn)行表面光刻蝕處理,表面氧原子含量增加，氟原子含量降低，從而使其水接觸角由110°下降到43°。金屬離子注入則起到表面參雜作用。除了為提高聚合物的抗磨損性和抗腐蝕性時(shí)金屬離子注入的劑量很高外，一般離子注人量是非常少的。同時(shí)，也由于金屬離子注入所需過程較長(zhǎng)，限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用”?；钚詺怏w如氫氣、氧氣、氨氣、氬氣等，產(chǎn)生等離子轟擊聚合物表面時(shí)，在聚合物表面引入含活性氣體元素的官能團(tuán)，改善聚合物的表面惰性,增加表面自由能。
然而，總的來說，等離子處理的聚合物表面耐久性不穩(wěn)定。因此，等離子體處理后的表面應(yīng)用,如涂敷和粘接等,應(yīng)盡快進(jìn)行。同時(shí)，也由于表面結(jié)構(gòu)的重組，不可能長(zhǎng)時(shí)間的保持處理后表面的親水性能不下降。
四、總結(jié)
綜上所述，PTFE的各種表面處理方法都是通過各種物理方法或化學(xué)反應(yīng),在PTFE表面或引入表面官能團(tuán),或改變表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)而改善其表面粗糙度,最終達(dá)到了降低接觸角、提高表面能、提高粘接性能的目的。PTFE的表面改性研究是其廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，只有系統(tǒng)掌握和靈活運(yùn)用各種改性方法，才能使得PIFE的應(yīng)用范圍愈加廣泛。
