ETFE結(jié)晶改性與粘接性能研究

ETFE結(jié)晶改性與粘接性能研究摘要：本文針對ETFE改性與粘接性能進行研究，首先介紹了ETFE的結(jié)晶改性方法，包括物理改性和化學(xué)改性兩種方法，并著重介紹了特種聚合物改性和無定形Tefzel改性等幾種典型方法。然后，我們介紹了ETFE粘接性能的相關(guān)研究，包括界面微觀形貌、結(jié)構(gòu)形貌、力學(xué)性能、疲勞壽命和耐化學(xué)腐蝕性等方面，著重簡述了ETFE與其它材料如金屬、聚合物、復(fù)合材料等材料的粘接性能。最后，我們總結(jié)了ETFE結(jié)晶改性與粘接性能研究的現(xiàn)狀，并對未來的研究方向進行了展望。關(guān)鍵詞：ETFE；結(jié)晶改性；粘接性能；物理改性；化學(xué)改性一、引言環(huán)氧樹脂可以用于粘接和涂層等領(lǐng)域，在防腐、絕緣、嵌入等方面得到廣泛應(yīng)用。在這一領(lǐng)域中，出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的環(huán)氧樹脂，如液晶環(huán)氧樹脂、雙固化環(huán)氧樹脂等。最近，氟聚合物也成為新興領(lǐng)域的研究熱點，其中ETFE是引人注目的一種材料。近年來，ETFE在涂層、電纜和管道等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，ETFE的改性與粘接性能等問題越來越受到注目。因此，本文對此問題進行了全面探討。二、ETFE的結(jié)晶改性ETFE主要通過物理改性和化學(xué)改性實現(xiàn)結(jié)晶改性。2.1物理改性物理改性是指通過改變ETFE的結(jié)晶形態(tài)，使其結(jié)構(gòu)由原先的立方體結(jié)構(gòu)變?yōu)槔w錐形或其他不同結(jié)構(gòu)。這樣可以顯著提高ETFE的熔融流動性、熱穩(wěn)定性和耐沖擊性等性能。物理改性的方法有多種，其中最為典型的是通過特種聚合物改性和無定形Tefzel改性。2.1.1特種聚合物改性ETFE可以通過復(fù)合一定量的特種聚合物實現(xiàn)結(jié)晶改性。通常，特種聚合物可以在ETFE的熔融中與之發(fā)生共晶反應(yīng)，從而形成新的晶體結(jié)構(gòu)。這種改性方法可以同時兼顧ETFE的各種性能，如耐熱、耐化學(xué)性、強韌性等。此外，ETFE的機械性能也隨之提高。2.1.2無定形Tefzel改性Tefzel是一種商標名稱，指的是一種含氟超聚物，可用于改性ETFE。該方法將Tefzel導(dǎo)入到ETFE分子鏈中，將其結(jié)晶形態(tài)從立方體變?yōu)闊o定形態(tài)。這種改性方法可以顯著提高ETFE的耐熱性、耐化學(xué)性、流動性和強韌性等性能，且PS-ETFE共擠復(fù)合后可制成電纜線芯層和外護套。2.2化學(xué)改性化學(xué)改性是指通過ETFE分子鏈中的化學(xué)反應(yīng)引起其結(jié)晶形態(tài)的改變，從而改善其性能。與物理改性不同，化學(xué)改性往往意味著分子結(jié)構(gòu)的改變，這種改變可能導(dǎo)致ETFE的某些性能下降，或者會使其變得更加脆性。三、ETFE的粘接性能近年來，ETFE的粘接性能也成為研究熱點之一，我們將從微觀界面形貌、結(jié)構(gòu)形貌、力學(xué)性能、疲勞壽命和耐化學(xué)腐蝕性等方面介紹ETFE的粘接性能。3.1微觀界面形貌ETFE與其它材料的粘接狀況的首要問題是減弱其表面張力和對蒸汽的傳導(dǎo)。表面處理（如噴砂）和先用精密夾具加壓熱壓（上4bar等）使接觸點部分熔融。這樣升高接觸角和降低表面張力和被膜看上去像潑墨變得均勻。當接觸角大于90°時，表面張力就開始消失。這個過程對生長完好的結(jié)晶是最關(guān)鍵的，非晶區(qū)的亞區(qū)邊緣往往是無法粘附的。另外，ETFE表面的活性官能團，在粘合時也有重要的作用，它可以使ETFE與其他材料形成牢固的鍵合。3.2結(jié)構(gòu)形貌在結(jié)構(gòu)形貌方面，ETFE的表面光滑度和厚度都會影響其粘接性能。表面光滑度越高，可以獲得更好的粘結(jié)力。但是，過度拋光會使ETFE表面損壞，從而降低其耐化學(xué)腐蝕性和耐熱性。另外，ETFE的厚度也會影響其粘接性能。厚度較大時，其表面負荷和起始斷裂強度較大，粘接性能更優(yōu)。3.3力學(xué)性能ETFE與其它材料的粘結(jié)強度很大程度上取決于其力學(xué)性能。目前，一般采用剝離試驗、剪切試驗或剝裂試驗等方法進行實驗研究。實驗表明，其強度與其它材料的種類和厚度有關(guān)。3.4疲勞壽命ETFE的疲勞壽命與其表面處理、精密夾具狀態(tài)以及材料特性有關(guān)。實驗結(jié)果表明，ETFE與金屬材料粘接的疲勞壽命取決于其點膠狀態(tài)和粘合劑性質(zhì)。此外，ETFE的表面處理也對其疲勞性能產(chǎn)生了影響。3.5耐化學(xué)腐蝕性ETFE的耐化學(xué)腐蝕性也是粘接時需要考慮的問題之一。實驗表明，其化學(xué)穩(wěn)定性較高，可以抵抗許多有機溶劑和酸堿等腐蝕物的侵蝕。此外，其表面微觀結(jié)構(gòu)也有很大的影響。四、結(jié)論與展望通過上述的論述，我們可以得出以下的結(jié)論：1.通過物理改性和化學(xué)改性可以改善ETFE的結(jié)晶形態(tài)，從而提高其各項性能。2.ETFE與其它材料的粘接性能受到微觀界面形貌、結(jié)構(gòu)形貌、力學(xué)性能、疲勞壽命和耐化學(xué)腐蝕性等多方面的影響。3.在粘接時，應(yīng)注意表面處理和粘接劑的種類、粘結(jié)狀態(tài)的選擇等問