CN109177136A - 一种改性聚全氟乙丙烯膜 - Google Patents

一种改性聚全氟乙丙烯膜 Download PDF

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杨鸿程
甄万清
刘侃
陶磊
王鹏
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/14—Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by plasma treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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Abstract

本发明公开了一种改性聚全氟乙丙烯膜，将聚全氟乙丙烯膜通过低温低压等离子体亲水改性后获得该改性聚全氟乙丙烯膜，低温低压等离子体亲水改性步骤包括：1)将聚全氟乙丙烯膜用清洗剂清洗至表面干净后烘干；2）用等离子处理设备处理将烘干后的聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理。本发明的改性聚全氟乙丙烯膜改性过程操作简单，流程短，能有效避免污染，同时节约能耗；改性聚全氟乙丙烯膜具有优异的亲水性能，并有效改变其黏结能力；改性过程不影响膜的外观，而且保留了聚全氟乙丙烯膜的优良特性。

Description

一种改性聚全氟乙丙烯膜
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种改性聚全氟乙丙烯膜。
背景技术
聚全氟乙丙烯(Perfluoroethylenepropyleneco2polymer;FEP)简称F46,是四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物,六氟丙烯的含量约18%左右,是聚四氟乙烯(PTFE)的改性材料。
FEP既具有与聚四氟乙烯相似的特性,又具有热塑性塑料的良好加工性能。因而它弥补了聚四氟乙烯加工困难的不足,使其成为代替聚四氟乙烯的材料。FEP具有优良的耐热性、低摩擦性、不粘性和润滑性、耐化学腐蚀性、热稳定性和电绝缘性,加上可熔融加工,所以应用范围广泛、制作方便。
FEP薄膜因为其优良的纯度以及均匀的厚度使之成为微波电路板等电子领域理想的应用材料，在温度和频率大幅度变化的情况下，它的介电常数比其他固体材料的变化还要小；其极好的耐电弧性是诸多电线、电缆绝缘等电器领域最佳选择材料，它的体积电阻率即使长时间浸泡在水中也不会发生变化，稳定性优于其他绝缘材料；其极好的离型性能和热稳定性不仅使它能在260℃以上连续使用，同时还可以在短时间内承受更高的温度，其足够的宽度意味着能在大型部件内最小的缝隙下模压，因此成为航空、航天领域高温复合部件最佳的表面离型材料。
但是作为全氟的高分子材料，和聚四氟乙烯一样具有极小的表面极性，很难与其他材料进行复合，因此复合之前需要预先对FEP进行表面处理。国内外对于氟塑料的表面改性研究，大部分都集中于聚四氟乙烯材料，而对于FEP材料的研究相对要少。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种改性聚全氟乙丙烯膜，将聚全氟乙丙烯膜通过低温低压等离子体亲水改性后获得该改性聚全氟乙丙烯膜，低温低压等离子体亲水改性步骤包括：
1) 将聚全氟乙丙烯膜用清洗剂清洗至表面干净后烘干；
2）用等离子处理设备处理将烘干后的聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理。
2.如权利要求1所述的改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，所述清洗剂为甲醇、乙醇、丙酮中的任意一种。
作为上述方案的优选，所述聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理时，等离子处理设备的放电电压为200-1000V，放电电流为5-20A，放电频率为20-60KHz，处理时间为1-10min，处理功率为2000-14000W。
作为上述方案的优选，采用氩气作为聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理的保护气体，气体流量100-1000sccm，工作气压为20-200Pa，温度为20-100℃。
作为上述方案的优选，聚全氟乙丙烯膜距离等离子处理设备的电极板距离为3-33CM。
本发明的有益效果是：
（1）操作简单，流程短，能有效避免污染，同时节约能耗；
（2）对聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理能够赋予其优异的亲水性能，并有效改变其黏结能力；
（3）对聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理不影响膜的外观，保留了聚全氟乙丙烯膜的优良特性。
具体实施方式
实施例一
将普通的聚全氟乙丙烯膜用乙醇清洗至表面无油污后烘干；将干燥好的聚全氟乙丙烯膜放入等离子处理设备样品室中，聚全氟乙丙烯膜距离电极板距离为10CM，启动真空泵抽真空至80PA后，采用低温低压等离子体冲击材料表面，进行表面处理改性；处理参数为：放电电压为500V，放电电流为10A，放电频率为30KHz，处理时间为3min，采用的工作气体为氩气，气体流量150sccm，处理功率6000W，工作气压为90PA，温度为20℃。应用接触角测量仪对聚全氟乙丙烯膜改性前后接触角测试。经检测，未经低温低压等离子体处理的聚全氟乙丙烯膜的接触角为115°，按照此处理参数等离子处理后的接触角为64.47°。
实施例二
将聚全氟乙丙烯膜用乙醇清洗至表面无油污后烘干；将干燥好的聚全氟乙丙烯膜放入等离子处理设备样品室中，聚全氟乙丙烯膜距离电极板距离为5CM，启动真空泵抽真空至60PA后，采用低温低压等离子体冲击材料表面，进行表面处理改性；处理参数为：放电电压为600V，放电电流为15A，放电频率为40KHz，处理时间为5min，采用的工作气体为氩气，气体流量240sccm，处理功率7000W，工作气压为70PA，温度为20℃。应用接触角测量仪对聚全氟乙丙烯膜改性前后接触角测试。经检测，未经低温低压等离子体处理的聚全氟乙丙烯膜的接触角为115°，按照此处理参数等离子处理后的接触角为47.53°。
实施例三
将聚全氟乙丙烯膜用乙醇清洗至表面无油污后烘干；将干燥好的聚全氟乙丙烯膜放入等离子处理设备样品室中，聚全氟乙丙烯膜距离电极板距离为10CM，启动真空泵抽真空至40PA后，采用低温低压等离子体冲击材料表面，进行表面处理改性；处理参数为：放电电压为800V，放电电流为15A，放电频率为50KHz，处理时间为3min，采用的工作气体为氩气，气体流量300sccm，处理功率10000W，工作气压为50PA，温度为20℃。应用接触角测量仪对聚全氟乙丙烯膜改性前后接触角测试。经检测，未经低温低压等离子体处理的聚全氟乙丙烯膜的接触角为115°，按照此处理参数等离子处理后的接触角为52.17°。
实施例四
将聚全氟乙丙烯膜用乙醇清洗至表面无油污后烘干；将干燥好的聚全氟乙丙烯膜放入等离子处理设备样品室中，聚全氟乙丙烯膜距离电极板距离为5CM，启动真空泵抽真空至30PA后，采用低温低压等离子体冲击材料表面，进行表面处理改性；处理参数为：放电电压为400V，放电电流为10A，放电频率为50KHz，处理时间为6min，采用的工作气体为氩气，气体流量600sccm，处理功率4000W，工作气压为50PA，温度为20℃。应用接触角测量仪对聚全氟乙丙烯膜改性前后接触角测试。经检测，未经低温低压等离子体处理的聚全氟乙丙烯膜的接触角为115°，按照此处理参数等离子处理后的接触角为56.19°。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化，因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，将聚全氟乙丙烯膜通过低温低压等离子体亲水改性后获得该改性聚全氟乙丙烯膜，低温低压等离子体亲水改性步骤包括：
1) 将聚全氟乙丙烯膜用清洗剂清洗至表面干净后烘干；
2）用等离子处理设备处理将烘干后的聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理。
2.如权利要求1所述的改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，所述清洗剂为甲醇、乙醇、丙酮中的任意一种。
3.如权利要求1所述的改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，所述聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理时，等离子处理设备的放电电压为200-1000V，放电电流为5-20A，放电频率为20-60KHz，处理时间为1-10min，处理功率为2000-14000W。
4.如权利要求1所述的改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，采用氩气作为聚全氟乙丙烯膜进行低温低压等离子处理的保护气体，气体流量100-1000sccm，工作气压为20-200Pa，温度为20-100℃。
5.如权利要求1所述的改性聚全氟乙丙烯膜，其特征在于，聚全氟乙丙烯膜距离等离子处理设备的电极板距离为3-33CM。
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