Trattamento superficiale del politetrafluoroetilene (PTFE)

In qualità di produttore professionale di tessuti PTFE per alte temperature, Jiangsu Aokai New Materials introdurrà il trattamento superficiale del politetrafluoroetilene (PTFE).

Il PTFE presenta un'eccellente resistenza alle alte e basse temperature, un'eccezionale resistenza alla corrosione chimica, un basso coefficiente di attrito e proprietà autolubrificanti. È ampiamente utilizzato in elettronica, macchinari, apparecchiature chimiche, aerospaziale, biomedicina e altri campi, guadagnandosi la reputazione di 'Re della plastica' . Tuttavia, a causa della sua inerzia chimica e della bassa energia superficiale, il PTFE è difficile da legare con altri materiali, il che ne limita in una certa misura le applicazioni. Per migliorare l'adesione tra PTFE e vari materiali, vengono solitamente adottati metodi per migliorare l'attività superficiale del PTFE. Per diversi prodotti, Aokai New Materials applica generalmente i seguenti metodi di modifica della superficie PTFE.

1. Trattamento chimico umido

Il trattamento chimico sodio-naftalene  è uno dei metodi più efficaci per la modificazione superficiale del PTFE. Con un processo semplice e un costo contenuto, è la scelta preferita nella produzione pratica presso lo stabilimento di PTFE di Aokai New Materials.

Il trattamento sodio-naftalene utilizza principalmente una soluzione di attacco per reagire chimicamente con il PTFE, rimuovendo alcuni atomi di fluoro dalla superficie. Questo lascia uno strato carbonizzato e introduce gruppi polari come gruppi idrossilici, gruppi carbonilici e legami insaturi. Questi gruppi polari aumentano l'energia superficiale del polimero, riducono l'angolo di contatto e migliorano la bagnabilità, trasformando così il PTFE da non legante a legabile.

2. Metodo del legame meccanochimico

Quando i polimeri sono soggetti a forze esterne (ad esempio, frantumazione, macinazione, attrito, ecc.), le catene macromolecolari si rompono e subiscono reazioni chimiche, tra cui meccanodegradazione, reticolazione meccanochimica, innesto meccanochimico, copolimerizzazione a blocchi e polimerizzazione attivata da stress. Queste sono note come reazioni meccanochimiche polimeriche.

Nel legame meccanochimico, la superficie polimerica rivestita di adesivo viene strofinata. Attraverso l'azione meccanochimica, la superficie del polimero subisce meccanodegradazione per formare radicali liberi macromolecolari, che poi formano legami covalenti con le molecole adesive, creando una forte interfaccia di legame e migliorando notevolmente la forza di legame della giunzione.

3. Metodo di fusione ad alta temperatura

Il principio di base della modifica delle superfici del PTFE tramite fusione ad alta temperatura è il seguente: ad alte temperature, la morfologia cristallina della superficie del PTFE viene alterata e vengono incorporati materiali ad alta energia superficiale e facilmente legabili come SiO₂ e polvere di Al. Dopo il raffreddamento, sulla superficie del PTFE si forma uno strato modificato contenente sostanze leganti. Poiché le molecole dei materiali incollabili sono penetrate nello strato molecolare superficiale del PTFE, la rottura del legame richiede la distruzione intermolecolare, con conseguente elevata forza di adesione.

4. Metodo delle radiazioni

Il PTFE viene posto in monomeri reattivi polimerizzabili come stirene, acido fumarico, metacrilati e altri, quindi irradiato con Co-60 . Ciò innesca la polimerizzazione chimica ad innesto dei monomeri sulla superficie del PTFE, formando uno strato polimerico ad innesto facile da incollare. L'innesto inoltre irruvidisce la superficie, aumenta l'area di adesione e migliora la forza di adesione.

5. Tecnologia di trattamento al plasma

Il trattamento al plasma è una delle tecnologie in più rapido sviluppo negli ultimi anni per la modificazione della superficie del PTFE.

L'essenza di questa tecnologia è quella di posizionare il campione in un dispositivo di trattamento al plasma dedicato, dove il bombardamento o l'impianto ionico rompe i legami molecolari o introduce gruppi funzionali sulla superficie del polimero, attivando la superficie per ottenere la modifica. Gli ioni possono essere gas inerti, gas chimicamente attivi o elementi metallici. Il bombardamento con gas inerti può modificare la struttura superficiale del polimero.

Le informazioni di cui sopra sono fornite da Jiangsu Aokai New Materials Technology Co., Ltd.

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