Innen moderne materialvitenskap har polytetrafluoretylen (PTFE), som et plastmateriale med utmerket ytelse, blitt mye brukt i mange bransjer som kjemisk, medisinsk, elektronisk og matbehandling for sin utmerkede korrosjonsmotstand, høy temperaturmotstand, lav Friksjonskoeffisient og god elektrisk isolasjon. Imidlertid har de lave overflateenergiegenskapene til PTFE -materialer (ca. 18MJ/m²) blitt et stort hinder for dens effektive binding til andre materialer. Vannsenergien er omtrent 72 mj/m². I kontrast gjør den lave overflateenergien til PTFE den ekstremt fuktbar for polare stoffer som vann og olje, noe som gjør det vanskelig å danne et stabilt bindingsgrensesnitt, som er ugunstig i mange applikasjonsscenarier. Derfor har undersøkelser av effektive metoder for å forbedre bindingsytelsen til PTFE -filmer blitt et av hot spots innen materialvitenskapelig forskning. Blant dem har etsing av behandlingsteknologi, med sine unike fordeler, vist et betydelig potensial på dette feltet.
Limingsproblemer av PTFE -film
Fluoratomene i PTFE-molekylkjeden har ekstremt sterk elektronegativitet, noe som gjør overflaten svært ikke-polar og inert. Selv om denne egenskapen gir PTFE utmerket kjemisk stabilitet, fører det også til svak interaksjon mellom den og andre materialer, noe som gjør det vanskelig å danne et sterkt binding. Tradisjonelle bindingsmetoder, som bruk av lim, klarer ofte ikke å oppnå de forventede resultatene på grunn av vanskeligheten med å fukte PTFE -overflaten, noe som resulterer i lav bindingsstyrke og dårlig holdbarhet. Derfor har hvordan man bryter dette dilemmaet blitt nøkkelen til å fremme applikasjonen og utvidelsen av PTFE -materialer.
Etsing av behandlingsteknologi: Endring av spillereglene
Etsningsbehandling er en teknologi som skaper bittesmå strukturer på overflaten av et materiale eller endrer overflatekjemisk sammensetning gjennom fysiske eller kjemiske metoder. For PTFE -film kan etsningsbehandling effektivt øke ruheten på overflaten, introdusere polargrupper, og dermed forbedre overflateenergien betydelig, forbedre fuktbarheten og gi et bedre fysisk og kjemisk grunnlag for binding.
Fysisk etsing: vanligvis ved bruk av laser-, plasma- eller ionestråleknologi for direkte å danne mikro-nano-nivå konkave og konvekse strukturer på PTFE-overflaten, øke overflatearealet og forbedre den mekaniske låseeffekten. Denne metoden forbedrer ikke bare bindingsytelsen, men beholder også de opprinnelige utmerkede egenskapene til PTFE til en viss grad.
Kjemisk etsing: Bruk spesifikke kjemiske reagenser, for eksempel alkaliløsning, oksidant, etc., for å reagere med PTFE -overflaten, ets bort en del av materialet, og introdusere polare funksjonelle grupper som hydroksyl- og karboksylgrupper på overflaten for å forbedre polariteten og hydrofilisitet av overflaten. Fuktbarheten til PTFE -filmen etter kjemisk etsing til vann og polare løsningsmidler er betydelig forbedret, noe som skaper gunstige forhold for påfølgende binding.
Søknadsutsikter etter etsningsbehandling
Bindingsytelsen til den etsede PTFE -filmen er betydelig forbedret, slik at PTFE -materialer kan brukes mer utbredt i anledninger som må kombineres tett med andre materialer. For eksempel i det medisinske feltet kan det brukes til å produsere mer pålitelige biomedisinske implantatbelegg; I elektronikkindustrien kan det forbedre bindingsstyrken til PTFE som et isolerende lag med ledende materialer, og forbedre stabiliteten og påliteligheten til elektroniske enheter; I den kjemiske industrien kan det forbedre tetningsytelsen til PTFE -tetninger, forhindre middels lekkasje og forbedre utstyrets sikkerhet og effektivitet.3