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1、第43卷第7期塑料工業(yè)2015年7月CHINAPIASTICSINDUSTRY·19·激光改性對(duì)聚氨酯表面濕潤(rùn)性能影響的實(shí)驗(yàn)研究平玉清，江開(kāi)勇(華僑大學(xué)機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院，福建廈門361021)摘要：采用脈沖激光(A=1064nm，v=3m／s，45kHz)對(duì)聚氨酯(PUR)表面的形貌和濕潤(rùn)性進(jìn)行改性。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、三維視頻顯微鏡、激光非接觸式粗糙度測(cè)試儀研究了激光功率對(duì)PUR表面形貌的影響規(guī)律。結(jié)果表明，激光刻蝕后的PUR表面具有孔洞、凸起、溝槽的形貌特征，表面粗糙度增大；功率從1W增大到7w的過(guò)程中，表面粗糙度逐漸增大；功率7～1Ow變化時(shí)，表面粗糙度逐漸減小。采用SEM、光
2、電子能譜儀(XPS)、SL200B型接觸角測(cè)定儀探討了激光改性對(duì)PUR表面濕潤(rùn)性的影響機(jī)理。結(jié)果表明，未經(jīng)激光改性的PUR表面，水接觸角為73。，表明此時(shí)PUR表面呈親水性；激光改性后，水接觸有所增大，當(dāng)P=5W時(shí)，接觸角為94。，表明PUR表面已由親水性變?yōu)槭杷?，另外發(fā)現(xiàn)，隨著激光功率的增加，接觸角逐漸變大，當(dāng)P=7W時(shí)，水接觸達(dá)到最大值123。，分析激光改性前后的PUR表面XPS圖譜發(fā)現(xiàn)，改性后材料表面的碳氧比例(O／C)有所增加，表明含氧極性官能團(tuán)增加，理論上更利于PUR表面的親水性，但由于表面形貌的變化，材料表面仍呈疏水性，符合Cassie模型。所以，激光改性使得PUR表面濕潤(rùn)性發(fā)生
3、變化主要是由其表面的形貌發(fā)生變化所引起的。關(guān)鍵詞：激光；表面改性；形貌；濕潤(rùn)性DOI：10．3969／j．issn．1005-5770．2015．07．005中圖分類號(hào)：TQ323．8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1005—5770(2015)07—0019—05ExperimentalStudyofInfluenceofLaserModificationonWettingPropertiesofPolyurethaneSurfacePINGYu—qing，JIANGKai—yong(CollegeofMechanicalEngineeringandAutomation，HuaqiaoUnivers
4、ity，Xiamen361021，China)Abstract：Pulsedlaser(A=1064am，=3m／s，，=45kHz)wasusedtomodifythemorphologyandsurfacewettabilityofpolyurethane(PUR)．Scanningelectronmicroscopy(SEM)，three-dimensionalvideomicroscopyandlasernon—contactroughnesstesterwereusedtoinvestigateeffectsoflaserpoweronthePURsurfacemorphology．
5、Theresultsshowedthat，afterlaseretching，thePURsurfacehadfeaturesofholes，groovesandconvexs，andthesurfaceroughnessincreased；whenthepowervalueincreasedfrom1Wto7W，thesurfaceroughnessgraduallyincreased；whenthepowervaluechangedfrom7Wto10W，thesurfaceroughnessgraduallydecreased．BySEM，photoelectronspectroscop
6、y(XPS)andSL200Btypecontactanglemeasurement，theeffectmechanismoflasermodificationonthewettabilityofPURsurfacewasstudied．TheresultsshowedthatthewatercontactangleofPURsurfacebeforelasermodificationwas73。，showingahydrophilicsurface；afterlasermodification，thewatercontactangleincreased，andthecontactanglew
7、as94。whenP=5W，showingthePURsurfacechangingfromhydrophiliconetohydrophobicone：additionally，withincreasinglaserpower，thewatercontactanglegraduallyincreased，whichreachedthemaximumvalueof123。whenP=7W．Byan
