【No.10 (第6章-高分子材料的表面改性方法)
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本文導讀目錄:

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【No.10
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【3月7-12日】本周中科院大連化物所團隊主導的全球首套千噸級二氧化碳加氫制汽油設備成功開機運行的消息刷爆朋友圈,這也是繼前段時間二氧化碳制淀粉后又一突破,早前清華大學二氧化碳制備芳烴的消息也是把二氧化碳利用送上熱搜。
目前,通過二氧化碳轉化為甲烷和一氧化碳等燃料已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化;制備甲醇等醇類是當前非常熱門的方向,因為他們不僅是燃料,還是應用十分廣泛的化工原料,前景廣闊,大化所的液態(tài)陽光算是該領域之光;合成酸、脂類物質的技術則還在實驗室階段;另外就是制備PPC多元醇低聚物或塑料,國內有幾個團隊正在主導產(chǎn)業(yè)化。
泛合成生物學技術在新材料和化學品領域的應用越來越有意思了。
第6章-高分子材料的表面改性方法
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1、1,第6章高分子材料的表面改性方法,2,表面張力與溫度的關系表面張力與分子量的關系表面張力與表面形態(tài)的關系:晶態(tài)的表面張力高于非晶態(tài);高聚物熔體固化時,通常表面生成非晶態(tài)高聚物,本體富集晶態(tài)高聚物高聚物;熔體在具有不同成核活性(或不同表面能)的表面上冷卻,可得到結晶度不同的表面。
表面張力與分子結構的關系表面張力與內聚能密度共聚、共混對表面張力的影響,復習,3,Good-Girifalco方程固體的臨界表面張力等于與該固體上接觸角恰好為零的液體的表面張力由Young方程,Good-Girifalco方程和Zisman的臨界表面張力可導出狀態(tài)方程:,4,聚合物表面:表面能低、化。
2、學惰性、表面被污染以及存在弱邊界層等問題。
聚合物材料表面常常呈現(xiàn)出表面惰性和憎水性,比如難于潤濕和粘合。
所以對聚合物表面常常需要進行表面處理,以此來改變其表面化學組成,增加表面能,改善結晶形態(tài)和表面形貌,除去污物,增加弱邊界層等,以提高聚合物表面的潤濕性和黏結性等。
,引言,5,聚乙烯手提袋的印刷,汽車的前后保險桿,6,表面物理性能:接觸角,表面張力的測試;表面處理效果:性能的改進(粘結強度,印刷性、染色性、表面電阻率等)表面形貌:電子顯微鏡觀察(SEM、TEM、AFM);表面化學組成:X射線光電子譜(X射線光電子能譜儀XPS、ESCA);FTIRATR;,聚合物在表面改性后,其。
3、表面化學、物理結構發(fā)生了變化,表面改性的效果往往由材料使用性能評估,7,常用表面改性的方法,電暈放電處理:氧化火焰處理:氧化化學改性:氧化,粗糙化表面等離子體改性:交聯(lián),引入官能團等輻照改性:引入不同的聚合物鏈光化學改性:引入不同的聚合物鏈力化學改性:引入不同基團或聚合物鏈偶聯(lián)劑改性:引入不同基團,8,6.1電暈放電處理,聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴是非極性材料,有高度的結晶性,其表面的印刷、粘接、涂層非常困難。
電暈放電因簡便易行,處理效果好,是聚烯烴薄膜中最常用的表面處理方法。
電暈放電裝置示意圖,當施加高壓電時,局部發(fā)光放電,產(chǎn)生電子、正離子、負離子。
5、放電處理方式,電暈放電處理,10,這些高能粒子與聚合物表面作用,使聚合物表面產(chǎn)生自由基和離子,在空氣中氧的作用下,聚合物表面可形成各種極性基團,因而改善了聚合物的粘接性和潤濕性。
電暈處理可使薄膜的潤濕性提高,對印刷油墨的附著力顯著改善。
,電暈放電處理,11,電暈處理可使薄膜的潤濕性提高,對印刷油墨的附著力顯著提高。
,圖6-2,電暈放電處理,12,6.2火焰處理和熱處理,火焰處理是用可燃性氣體的熱氧化焰對聚合物表面進行瞬間高溫燃燒,使其表面發(fā)生氧化反應而達到處理的目的。
可燃性氣體通常采用焦爐煤氣、甲烷、丙烷、丁烷、天然氣和一定比例的空氣或氧氣;瞬間:0.01-0.1s內;高溫:1000。
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