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聚四氟乙烯薄膜的表面改性技术

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聚四氟乙烯材料确实有很多优点,受到人们的喜爱和重视,可是它也有一些不足,人们设法改进这些不足,试图把聚四氟乙烯用得更好。例如,聚四氟乙烯做密封圈有一点不理想,就是不能受到太大的压力,于是人们就用填充改性的方法解决了这个问题。

聚四氟乙烯透明、高抗污、雨水冲洗就会清洁、有一定强度,如果做成透光薄膜用于屋顶岂不是很理想吗,可是要考虑一个困难,就是如何把膜牢固地粘接在钢架上。

科学家们用表面改性处理的办法解决了这个问题;一方面,在高温下让整个薄膜表面嵌入一些颗粒,让膜的膨胀系数和钢材接近,膜和钢材可以同步热胀冷缩;另一方面,在膜和钢架的结合部分(例如膜片块的周边)再嵌入一些易粘接的颗粒,让薄膜和钢架的附着力增强。

这种改性的薄膜材料,0.20mm厚,每平方米只有0.15-0.35公斤,重量轻;透明,自然光可透过95%;通过表面印刷,该材料的透明度可按照需要降低;通常雨水就可以清洁表面,不需要日常保养;和支撑架紧密结合。这种膜不易燃,寿命至少为30-35年,废旧材料还可以再循环生产。是做屋顶膜材料的最佳选择。2008年北京奥运会国家体育馆及国家游泳中心等场馆,就是采用了这种膜材料。

聚氟乙烯薄膜表面改性技术越来越多了。为了增加薄膜表面的粘接性,可以在薄膜表面涂上化学液体,破坏薄膜表面的碳-氟键,夺取氟原子,使薄膜表面脱氟并出现碳化层;也可以在高温条件下,把表面活性和粘接性稍好的、粒径很小的填料(例如二氧化硅、铝粉等)嵌入薄膜表面;高能辐射接枝技术也是有效的,例如笨乙烯分子在高能辐射下就容易接枝到聚四氟乙烯的分子上,改善粘接性;激光处理技术也是有效的,在某种气态份围下,用激光短时间照射薄膜表面,促使薄膜表面改性;离子束注入法也非常有效,用高能量的离子束直接注入薄膜,在材料内部产生化学物理反应,促使材料改性;低温等离子体改性方法也容易实施,在真空状态下对某种物质施加电场,使其变成等离子体,含有大量的离子、电子、光子和多类活性粒子,用其轰击材料表面,优化表面性能。

近年来人们通过在分子上接枝其它分子的改性技术,极大地拓宽了聚四氟乙烯的应用范围,降低了使用条件和限制,聚四氟乙烯材料,无论是涂料、薄膜还是构件,将在更广泛的领域中发挥更惊人的作用。


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