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聚四氟乙烯薄膜的表面改性技術

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聚四氟乙烯材料確實有很多優點,受到人們的喜愛和重視,可是它也有一些不足,人們設法改進這些不足,試圖把聚四氟乙烯用得更好。例如,聚四氟乙烯做密封圈有一點不理想,就是不能受到太大的壓力,于是人們就用填充改性的方法解決了這個問題。

聚四氟乙烯透明、高抗污、雨水沖洗就會清潔、有一定強度,如果做成透光薄膜用于屋頂豈不是很理想嗎,可是要考慮一個困難,就是如何把膜牢固地粘接在鋼架上。

科學家們用表面改性處理的辦法解決了這個問題;一方面,在高溫下讓整個薄膜表面嵌入一些顆粒,讓膜的膨脹系數和鋼材接近,膜和鋼材可以同步熱脹冷縮;另一方面,在膜和鋼架的結合部分(例如膜片塊的周邊)再嵌入一些易粘接的顆粒,讓薄膜和鋼架的附著力增強。

這種改性的薄膜材料,0.20mm厚,每平方米只有0.15-0.35公斤,重量輕;透明,自然光可透過95%;通過表面印刷,該材料的透明度可按照需要降低;通常雨水就可以清潔表面,不需要日常保養;和支撐架緊密結合。這種膜不易燃,壽命至少為30-35年,廢舊材料還可以再循環生產。是做屋頂膜材料的最佳選擇。2008年北京奧運會國家體育館及國家游泳中心等場館,就是采用了這種膜材料。

聚氟乙烯薄膜表面改性技術越來越多了。為了增加薄膜表面的粘接性,可以在薄膜表面涂上化學液體,破壞薄膜表面的碳-氟鍵,奪取氟原子,使薄膜表面脫氟并出現碳化層;也可以在高溫條件下,把表面活性和粘接性稍好的、粒徑很小的填料(例如二氧化硅、鋁粉等)嵌入薄膜表面;高能輻射接枝技術也是有效的,例如笨乙烯分子在高能輻射下就容易接枝到聚四氟乙烯的分子上,改善粘接性;激光處理技術也是有效的,在某種氣態份圍下,用激光短時間照射薄膜表面,促使薄膜表面改性;離子束注入法也非常有效,用高能量的離子束直接注入薄膜,在材料內部產生化學物理反應,促使材料改性;低溫等離子體改性方法也容易實施,在真空狀態下對某種物質施加電場,使其變成等離子體,含有大量的離子、電子、光子和多類活性粒子,用其轟擊材料表面,優化表面性能。

近年來人們通過在分子上接枝其它分子的改性技術,極大地拓寬了聚四氟乙烯的應用范圍,降低了使用條件和限制,聚四氟乙烯材料,無論是涂料、薄膜還是構件,將在更廣泛的領域中發揮更驚人的作用。


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