PTFE之所以難粘,主要有下面幾個(gè)原因 :
第一表面能低,臨界表面張力一般只有31～34 達因/厘米。由于表面能低,接觸角大,膠粘劑不能充分潤濕PTFE ,從而不能很好粘附在PTFE 上;
第二結晶度大,化學(xué)穩定性好,PTFE 的溶脹和溶解都要比非結晶高分子困難,當膠粘劑涂在PTFE 表面,很難發(fā)生高聚物分子鏈成鏈域互相擴散和纏結,不能形成較強的粘附力;
第三PTFE 結構高度對稱(chēng),也是屬于非極性高分子。而膠粘劑吸附在PTFE 表面是由范德華力(分子間作用力) 所引起的,范德華力包括取向力、誘導力和色散力。
基于上述認識,在一般情況下,為了解決PTFE 難以粘接的問(wèn)題,常用方法有以下幾種。
1.鈉—萘絡(luò )合物化學(xué)處理
化學(xué)法處理含氟材料,主要是通過(guò)腐蝕液與PTFE塑料發(fā)生化學(xué)反應,扯掉表面上的部分氟原子,這樣就在表面留下了碳化層和某些極性基團。紅外光譜表明,表面引入了羥基、羰基和不飽和鍵等極性基團。這些基團能使表面能增大,接觸角變小,浸潤性提高,由難粘變?yōu)榭烧?。這是目前研究的種種方法中效果較好,比較經(jīng)典的方法。
2.高溫熔融法
其原理是:在高溫下,使PTFE 表面的結晶形態(tài)發(fā)生變化,嵌入一些表面能高、易粘合的物質(zhì)如SiO1 、Al粉等。這樣冷卻后就會(huì )在表面形成一層嵌有可粘物質(zhì)的改性層。由于易粘物質(zhì)的分子已進(jìn)入PTFE 表層分子中,破壞它相當于分子間破壞,所以粘接強度很高。不足之處是在高溫燒結時(shí)PTFE 放出一種有毒物質(zhì)。
3.輻射接枝法
該法需要有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單體中,以Co60輻射使單體在PTFE 表面發(fā)生化學(xué)接枝聚合,從而使PTFE表面形成一層易于粘接的接枝聚合物。不足之處是使PTFE 失去原有的光滑感和光澤。
4.低溫等離子體技術(shù)
低溫等離子體是指低氣壓放電(輝光、電暈、高頻、微波) 產(chǎn)生的電離氣體,在電場(chǎng)作用下,氣體中的自由電子從電場(chǎng)中獲得能量,成為高能電子,這些高能量電子與氣體中的分子、原子碰撞,如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能,就會(huì )產(chǎn)生激發(fā)分子和激發(fā)原子、自由基、離子和具有不同能量的射線(xiàn)。低濕等離子體中的活性粒子具有的能量一般接近或超過(guò)碳碳或其它含碳鍵的鍵能,因而能與導入系統的氣體或固體表面發(fā)生化學(xué)或物理的相互作用。