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1、PTFE聚四氟乙烯-氟塑料表面處理方法一、PTFE表面改性處理方法:低溫等離子體處理法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。在電場作用下,氣體中的自由電子從電場中獲得能量,成為高能電子,這些高能量電子與氣體中的原子、分子碰撞,如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能,就能產(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。低溫等離子體中的活性粒子具有的能量一般接近或超過碳―碳或其他含碳鍵的鍵能,因而能與導入系統(tǒng)的氣體或固體表面發(fā)生化學或物理的相互作用。如果采用反應型的氧等離子體,則能與高分子表面發(fā)生化學反應而引
2、入大量的含氧基團,使其表面分子鏈上產(chǎn)生極性,表面張力明顯提高,改變其表面活性,即使是采用非反應型的Ar等離子體,也能通過表面的交聯(lián)和蝕刻作用引起的表面物理變化而明顯地改善聚合物表面的接觸角和表面能。湘樟塑化對低溫等離子體處理氟塑料進行了長期的研究工作,取得了很好的效果,處理后的氟塑料接觸角平均降低20o~30o,粘接剪切強度提高2~10倍。二、PTFE表面無須特殊處理的粘接方法聚四氟乙烯(PTFE)-表面無須特殊處理的粘接方法:對于不特別重要的PTFE工件的粘接多采用上海市有機氟研究所生產(chǎn)的FS-203A有機硅壓敏粘合劑進行粘接。對于不特別重
3、要的PTFE工件的粘接多采用上海市有機氟研究所生產(chǎn)的FS-203A有機硅壓敏粘合劑進行粘接。FS-203A膠為水基型、單組分溶劑膠,耐水性好,耐高、低溫,粘接力強,對PTFE與PTFE的粘接,其剪切強度可高達6~12kg/cm2,可用于各種不經(jīng)表面處理的氟塑料自身粘接及與其他材料的粘接。粘接工藝為:1.先將PTFE與被粘物粘接表面用丙酮或乙醇溶液擦洗干凈,自然晾干.2.將FS-203A在兩粘接表面均勻刷涂2遍,每次晾10~15min,以膠面不粘手為宜.3.在膠液晾干后,于100~150℃的烘箱中烘15min,取出趁熱粘合裝配,室溫固化24h;
4、(4)做高、低溫試驗(550℃、4h,-40℃、4h)及潮濕試驗(濕度90%、48h)后,粘接處無脫落、松動現(xiàn)象為合格.三、PTFE表面改性處理方法:新型粘接劑用于PTFE粘接的粘接劑主要有兩類:無氟粘接劑和含氟粘接劑。無氟粘接劑有粘接效果不太理想的聚丙烯酸酯類粘接劑和環(huán)氧樹脂類粘接劑,以及粘接效果較好的硅樹脂類粘接劑,如國產(chǎn)的F-4S、F-4D、FS-203、CJ-91等牌號。含氟粘接劑是由偏二氟乙烯類聚合物制備的溶劑型粘接劑,如國產(chǎn)的F-2、F-5、SG-506、T530等牌號和美國Raychem公司生產(chǎn)的氟樹脂粘接劑等。下面介紹幾種性能
5、優(yōu)良的粘接劑。J-2012型環(huán)氧樹脂粘接劑[6]J-2012為雙組分、無溶劑改性環(huán)氧樹脂粘接劑,可室溫或加熱固化,不僅適用于氟塑料與金屬,還適用于金屬與其它非金屬材料的粘接與修補。表2列出了J-2012膠粘劑配方及固化性能。含氟聚合物F粘接劑[7]因為一般的含氟聚合物不具有熔溶性,在高溫下也不能熔融產(chǎn)生流動,難以滿足作為粘接劑所必須具備的流動性。只有偏二氟乙烯類聚合物具有一定的溶解性。在F粘接劑中,選擇(偏二氟乙烯/全氟丙烯)共聚物作為粘接劑的主體材料,它的配方見表3。用F粘接劑粘接PTFE和不銹鋼,可獲得較高的粘接強度,并具有優(yōu)異的耐熱性能
6、和耐油性能。SG-P-10粘接劑,該粘接劑由底涂處理劑P-10和瞬間強力膠SG-506組合的雙組分、溶劑型膠粘接,適合于PTFE與PTFE工件材料的快速粘合。粘接工藝:將被粘表面用丙酮或乙醇溶液擦洗干凈,晾干;用底涂處理劑P-10分別刷涂被粘表面,晾干(3~5min);用強力膠SG-506快速粘接,3~8s即可粘牢。T530粘接劑,該粘接劑為單組分、溶劑型膠粘接,適合于PTFE與PTFE自粘接或PTFE與不銹鋼互粘接。粘接工藝:將被粘表面用丙酮或乙醇溶液擦洗干凈,晾干,直接在被粘表面涂T530膠,接合、施壓進行粘接,5~10min即可粘牢。前
7、兩類粘接劑粘接效果較好,但需要時間較長。這與現(xiàn)代化生產(chǎn)當中快節(jié)奏、高效率不符。而后兩種粘接劑則是最近出現(xiàn)的新型膠粘劑,屬快速、高效型,它們從工件處理到粘接再到使用總共時間不超過十分鐘,其剪切強度可高達9~16Kg/cm2。四、PTFE表面改性處理方法:表面改性劑配位鍵理論認為PTFE的大分子只有單純的給電能力,對那些大多數(shù)只有單純的給電能力而接受電子能力很弱的膠粘劑具有很強的排斥性,并且難以用這些物質(zhì)在界面上生成配位鍵而產(chǎn)生有效的粘附作用。因為配位鍵的形成既需要有提供電子對的一方,又需要有接受電子對的一方,二者缺一不可。PTFE的難粘性是由被
8、粘物和粘接劑雙方共同決定的,并不是由PTFE單方面決定的,即PTFE對提供電子對的物質(zhì)表現(xiàn)難粘性,對提供空電子軌道的物質(zhì)就會形成牢固的粘接,也可以和某些能形成較強氫