等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间
等离子体改变氟橡胶化学热稳定绝缘性使材料提升利用空间
ar等离子体对氟橡胶f2311表面的改性氟橡胶f2311(偏氟乙烯与三氟氯乙烯11的共聚物)在化学稳定性、热稳定性绝缘性等方面性能十分优异，应用非常广泛。但f2311表面高度憎水，本身不含极性基团，表面呈惰性，所以很难对其进行粘接等加工，妨碍了f2311在许多方面的应用。
为了提高表面的浸润和粘附性，需要对其进行表面活性处理。其中低温等离子体表面改性方法具有多种优点，一直受到人们的重视。利用低温等离子体方法对聚四氟乙烯(pife)进行表面亲水改性，研究取得了许多新的进展。氩气低温等离子体对f2311进行表面改性，测试水在材料表面的接触角，研究了处理后的f2311的表面润湿性、表面结构和表面动力学性质。
f2311膜表面经ar等离子体处理后，与水的接触角明显降低，表明表面极性增加。处理时间进一步延长对表面亲水性影响不大，表明ar等离子体短时间处理即可有效改善氟橡胶f2311的表面润湿性。在纤维高聚物表面引入含氧或含氮极性基团，可在界面垂直方向产生特殊作用力，这种效应能改善高聚物的可润湿性。未处理f2311表面只有碳、氟、氯及极少量的氧，ar等离子体处理后的f2311表面上有碳氧、氟、氯，同时出现了少量的氮。等离子体处理使f2311表面的f/c迅速降低，f/c由处理前的0.65降至0.31，同时表面的含氧量大大提高，这是使f2311 表面亲水性得到改善的主要原因。
但对照处理后各样品的接触角与o/c发现，接触角与o/c之间没有严格的对应关系，这是由于在不同处理条件下，表面形成的含氧基团种类不同，其对亲水性的影响也会不同。经ar等离子体处理过的样品cs的高能端峰下降，低能端峰上升，且整个cls峰能谱变宽，说明处理后产生了新的基团，曲线拟合的结果也证明了这一点，这些可能的基团主要有c-o,c-oh,co,o-co ，cf-o等含氧基团。f2311经ar等离子体处理后表面的含氧基团显著增加；ar等离子体处理也能引进含氮基团。由于ar等离子体处理本底真空中还存在少量氧气和氮气。另外也可能是由于f2311经ar等离子体处理后表面产生很多自由基，进入空气中后，这些不稳定的自由基与空气中的氧氮相结合。
可见，ar等离子体处理f2311的机理是在f2311表面形成了由碳、氧和氮组成的覆盖层，使表面o/c升高，表面亲水性得到改善。覆盖层是通过等离子体聚合形成的。等离子体聚合与高分子聚合不同，是有机物蒸汽在等离子体条件下发生的一种特殊的过程，形成的产物具有三维交联结构，其组成与气氛种类反应条件有关。接触角的变化反映了聚合物表面基团的时效变化。处理后放置不同时间，氟橡胶f2311与水的接触角测试结果，处理一星期后接触角仍然有明显地下降，表明其表面产生的自由基活性保持的时间较长。但在其后的时间内亲水性随时间呈缓慢变化的趋势，说明改性表面的链段和基团比较稳定，迁移或翻转很小，界面处于相对稳定的状态。
利用ar等离子体处理能达到较好的稳定性， 即表面动力学性质较好。其原因在于等离子体聚合形成的覆盖层具有三维交联结构，能阻碍表面亲水基团向体相内部的迁移，保持表面性质的稳定。这对等离子体表面改性研究是很重要的。
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为了提高表面的浸润和粘附性，需要对其进行表面活性处理。其中低温等离子体表面改性方法具有多种优点，一直受到人们的重视。利用低温等离子体方法对聚四氟乙烯(pife)进行表面亲水改性，研究取得了许多新的进展。氩气低温等离子体对f2311进行表面改性，测试水在材料表面的接触角，研究了处理后的f2311的表面润湿性、表面结构和表面动力学性质。
f2311膜表面经ar等离子体处理后，与水的接触角明显降低，表明表面极性增加。处理时间进一步延长对表面亲水性影响不大，表明ar等离子体短时间处理即可有效改善氟橡胶f2311的表面润湿性。在纤维高聚物表面引入含氧或含氮极性基团，可在界面垂直方向产生特殊作用力，这种效应能改善高聚物的可润湿性。未处理f2311表面只有碳、氟、氯及极少量的氧，ar等离子体处理后的f2311表面上有碳氧、氟、氯，同时出现了少量的氮。等离子体处理使f2311表面的f/c迅速降低，f/c由处理前的0.65降至0.31，同时表面的含氧量大大提高，这是使f2311 表面亲水性得到改善的主要原因。
但对照处理后各样品的接触角与o/c发现，接触角与o/c之间没有严格的对应关系，这是由于在不同处理条件下，表面形成的含氧基团种类不同，其对亲水性的影响也会不同。经ar等离子体处理过的样品cs的高能端峰下降，低能端峰上升，且整个cls峰能谱变宽，说明处理后产生了新的基团，曲线拟合的结果也证明了这一点，这些可能的基团主要有c-o,c-oh,co,o-co ，cf-o等含氧基团。f2311经ar等离子体处理后表面的含氧基团显著增加；ar等离子体处理也能引进含氮基团。由于ar等离子体处理本底真空中还存在少量氧气和氮气。另外也可能是由于f2311经ar等离子体处理后表面产生很多自由基，进入空气中后，这些不稳定的自由基与空气中的氧氮相结合。
可见，ar等离子体处理f2311的机理是在f2311表面形成了由碳、氧和氮组成的覆盖层，使表面o/c升高，表面亲水性得到改善。覆盖层是通过等离子体聚合形成的。等离子体聚合与高分子聚合不同，是有机物蒸汽在等离子体条件下发生的一种特殊的过程，形成的产物具有三维交联结构，其组成与气氛种类反应条件有关。接触角的变化反映了聚合物表面基团的时效变化。处理后放置不同时间，氟橡胶f2311与水的接触角测试结果，处理一星期后接触角仍然有明显地下降，表明其表面产生的自由基活性保持的时间较长。但在其后的时间内亲水性随时间呈缓慢变化的趋势，说明改性表面的链段和基团比较稳定，迁移或翻转很小，界面处于相对稳定的状态。
利用ar等离子体处理能达到较好的稳定性， 即表面动力学性质较好。其原因在于等离子体聚合形成的覆盖层具有三维交联结构，能阻碍表面亲水基团向体相内部的迁移，保持表面性质的稳定。这对等离子体表面改性研究是很重要的。
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