2018-12-27 23:28:02
进行等离子处理的无粘合剂附着力强

进行等离子处理的无粘合剂附着力强.jpg

含有塑料的聚合物在现代生活中至关重要。轻量级,强大且不起作用,广泛的技术依赖于它们。然而,大多数聚合物不会自然地粘附到其他材料上,因此它们需要粘合剂或腐蚀性化学处理才能实现附着。这在食品和医药等领域是一个问题,必须不惜一切代价避免污染。

迫切需要一种制造工业聚合物粘合剂的清洁方法。现在,大阪大学的一个团队已经取得了这样的成就。他们开发了一套等离子处理方法,使硫化橡胶和塑料PTFE(聚四氟乙烯)相互粘合或与其他材料粘合。该方法激活聚合物的表面化学,如Scientific Reports中的研究所述。

研究第一作者Yuji Ohkubo说:“如果你用200度的氦等离子体喷射PTFE,它可以粘附在未经硫化的橡胶上 - 这是我们早期在实验室开发的一种技术。” “但硫化橡胶面临更大的挑战。在我们的最新研究中,我们为硫化硅橡胶定制了一种新的等离子处理方法,使其首次与PTFE牢固粘合。”

所讨论的硅氧烷是PDMS(聚二甲基硅氧烷),一种众所周知的树脂。虽然PTFE粘合的关键突破是热辅助等离子体处理,但PDMS的技巧是用等离子体射流轰击表面,迫使氮/空气等离子体通过一个小孔。喷射破坏表面上的硅 - 碳键并将它们转化为硅烷醇(Si-OH)。

这些硅烷醇基团比原始硅氧烷表面更具反应性,可与PTFE结合。在高压下,在经处理的PTFE上的硅烷醇和含氧官能团之间形成氢键。强共价键(C-O-Si,其中C来自PTFE和来自硅的Si)进一步将两种聚合物缝合在一起,即使没有粘合剂。

将两种材料结合在一起可以让每个人都享受到另一种材料的好处 -  PTFE的耐化学性,防污性和滑动性,以及硅胶的弹性。如果需要透明度,不透明的PTFE也可以用PFA(全氟烷氧基烷烃)代替。而且这还不是全部 - 当PDMS的反面也被等离子喷射时,它可以与铜甚至玻璃结合。像极其坚固的双面胶带一样,这种三层夹层使含氟聚合物能够干净地粘附在其他有用的材料上。

“PDMS广泛用于医学,例如微流体芯片,”共同作者Katsuyoshi Endo解释道。 “通过无粘合剂粘合使PTFE和PDMS在医疗和食品技术方面更加通用,可以带来巨大的好处。结合不需要挥发性化学品,我们希望我们的方法能够拓宽高科技聚合物的视野。 “

猜您喜欢的其它内容