PTFE之所以难粘,主要有下面几个原因 :
第一表面能低,临界表面张力一般只有31～34 达因/厘米。由于表面能低,接触角大,胶粘剂不能充分润湿PTFE ,从而不能很好粘附在PTFE 上;
第二结晶度大,化学稳定性好,PTFE 的溶胀和溶解都要比非结晶高分子困难,当胶粘剂涂在PTFE 表面,很难发生高聚物分子链成链域互相扩散和缠结,不能形成较强的粘附力;
第三PTFE 结构高度对称,也是属于非极性高分子。而胶粘剂吸附在PTFE 表面是由范德华力(分子间作用力) 所引起的,范德华力包括取向力、诱导力和色散力。
基于上述认识,在一般情况下,为了解决PTFE 难以粘接的问题,常用方法有以下几种。
1.钠—萘络合物化学处理
化学法处理含氟材料,主要是通过腐蚀液与PTFE塑料发生化学反应,扯掉表面上的部分氟原子,这样就在表面留下了碳化层和某些极性基团。红外光谱表明,表面引入了羟基、羰基和不饱和键等极性基团。这些基团能使表面能增大,接触角变小,浸润性提高,由难粘变为可粘。这是目前研究的种种方法中效果较好,比较经典的方法。
2.高温熔融法
其原理是:在高温下,使PTFE 表面的结晶形态发生变化,嵌入一些表面能高、易粘合的物质如SiO1 、Al粉等。这样冷却后就会在表面形成一层嵌有可粘物质的改性层。由于易粘物质的分子已进入PTFE 表层分子中,破坏它相当于分子间破坏,所以粘接强度很高。不足之处是在高温烧结时PTFE 放出一种有毒物质。
3.辐射接枝法
该法需要有Co60的能源,把PTFE 置于苯乙烯、反丁二烯、甲基丙烯酸酯等可聚合的单体中,以Co60辐射使单体在PTFE 表面发生化学接枝聚合,从而使PTFE表面形成一层易于粘接的接枝聚合物。不足之处是使PTFE 失去原有的光滑感和光泽。
4.低温等离子体技术
低温等离子体是指低气压放电(辉光、电晕、高频、微波) 产生的电离气体,在电场作用下,气体中的自由电子从电场中获得能量,成为高能电子,这些高能量电子与气体中的分子、原子碰撞,如果电子的能量大于分子或原子的激发能,就会产生激发分子和激发原子、自由基、离子和具有不同能量的射线。低湿等离子体中的活性粒子具有的能量一般接近或超过碳碳或其它含碳键的键能,因而能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。