聚四氟乙烯（PTFE）表面改性介绍

来源：塑胶五金网发布时间：2014-11-22 09:29:06点击率：

　　1.PTFE性能的结构剖析：

　　在PTFE中，氟原子取代了聚乙烯中的氢原子，由于氟原子的半径(0.064nm)大于氢原子的半径(0.028nm)，使得碳-碳链由聚乙烯的平面的、充分伸展的曲折构象渐渐扭转到PTFE的螺旋构象。该螺旋构象正好包围在PTFE易受化学侵袭的碳链骨架外，形成了一个紧密的完全“氟代”的保护层，使PTFE主链不受外界任何试剂的侵袭，使PTFE具有其他材料无法比拟的耐溶剂性、化学稳定性以及低的内聚能密度;同时，碳-氟键极牢固，其键能达460.2kJ/mol，远比碳氢键(410 kJ/mol)和碳-碳键(372 kJ/mol)高，这使PTFE具有较好的热稳定性和化学惰性。另外氟原子的电负性极大，加之四氟乙烯单体具有的对称性而使PTFE分子间的吸引力和表面能低，从而使PTFE具有极低的表面摩擦系数和低温时较好的延展性;同时也使PTFE的耐蠕变性能较差，容易出现冷流现象。PTFE的无分支对称主链结构也使其具有高度的结晶性，所以加工比较困难。

　　2. 聚四氟乙烯表面改性方法：

　　2.1还原剂法(钠-萘溶液置换法)

　　目前已知的各种改性方法中效果较好、应用较广泛的是钠-萘溶液置换法。

　　其原理为：Na将外层电子转移到萘的空轨道上，形成了阴离子自由基;再与Na+形成离子对，释放出大量的共振能，生成了深绿色金属有机化合物的混合溶液。这些化合物的反应活性很高，与PTFE接触时，钠能破坏C-F键，扯掉了PTFE表面的部分氟原子，表面留下了碳化层和—CH、—CO、C=C、—COOH等基极性团;碳化层的深度约0.05~1μm左右，PTFE的表面张力由18.5×10-3N/m，表面具有较高的表面能。

　　除钠-萘四氢呋喃腐蚀液外，钠-联苯二氧六环、钠-萘乙二醇二甲醚等处理液也有良好的效果。

　　2.2高温熔融法

　　此法的优点是耐候性、耐湿热性比其它方法显著，适于长期户外使用;不足之处在于高温烧结时PTFE会放出一种有毒物质，且PTFE膜形状不易保持。

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