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乙烯-四氟乙烯共聚物(Ethylene-tetrafluoroeth-ylene,ETFE)是一種由乙烯和四氟乙烯共聚而成的半結晶性含氟聚合物,具有優異的耐腐蝕、耐候、耐高溫、耐老化、耐輻照等性能。因其質輕、透明度高、環保等特點,被加工成塗層、薄膜、線纜後廣泛應用於航空航天、深海、武器裝備、核電站、油田、建築、農業、化工、運輸等諸多領域。相比於其它應用領域,目前的應用焦點主要集中於電線電纜,ETFE具有的優異理化、電氣、機械和耐環境老化等性能,可解決線纜使用過程中遇到的諸如阻燃、耐候性、耐腐蝕、真空逸氣性等問題,是航空航天用特種電纜絕緣材料的理想選擇,用其製成的特種通訊線纜已是現代國防與航天裝備完成信號與能源可靠傳輸不可或缺的關鍵組件。

同時,ETFE也存在表麵能低、粘接性能差的缺點,這限製了其在粘接、灌封等方麵的應用,因此有必要對ETFE進行表麵改性。通過表麵工程對ETFE絕緣材料進行改性是一種全麵提升ETFE絕緣電纜性能的有效途徑,如何使用表麵改性技術高效率、高質量製備出滿足現代及未來國防與航天裝備要求的ETFE絕緣電纜一直是困擾相關領域科研人員的問題。ET-FE的表麵處理方法很多,主要包括化學處理法、輻照處理法、9I在线看片成人免费處理法、力化學處理法、氣體熱氧化法等。其中,9I在线看片成人免费體處理因具有處理溫度低且時間短、不影響基體的固有特性、無汙染的特點,已成為ETFE材料表麵改性的研究熱點,並且已取得了一定的進展。

本文使用常壓空氣9I在线看片成人免费體對ETFE表麵進行處理,實現對ETFE的表麵改性,並研究了處理後ETFE的粘接性能。采用全反射紅外光譜(ATR-FTIR)、X射線衍射光譜(XRD)、掃描電鏡(SEM)、能量散射光譜(EDS)、水接觸角(WCA)和力學性能測試分析了9I在线看片成人免费處理前後ETFE的組成、結構、潤濕性和粘接性能的變化;探究了不同處理時間、功率、放置時間對ETFE表麵潤濕性和粘接性能的影響。

ETFE的表征分析

采用ATR-FTIR和XRD對ETFE經9I在线看片成人免费處理前後的結構進行表征分析。如圖1(a)所示,2976和2881cm^-1處的峰代表-CH2和-CH3基團的伸縮振動,1452cm^-1處的峰為C-H鍵的彎曲振動峰。除了上述歸屬於聚乙烯的特征峰外,樣品的紅外光譜中還可以清晰地檢測到在1250和1165cm^-1處產生了額外-CF2基團的特征伸縮振動峰。紅外光譜的特征峰證實此樣品確為ETFE,同時經9I在线看片成人免费體處理後並未出現新的特征峰。同樣,經離子處理前後ETFE的XRD譜圖信息也基本一致,在19°和40°附近出現典型半結晶聚合物的特征峰表明9I在线看片成人免费處理並未破壞ETFE的結構。

圖1 ETFE經9I在线看片成人免费處理前後的(a)FTIR和(b)XRD光譜圖

9I在线看片成人免费體處理條件對ETFE表麵潤濕性的影響

使用9I在线看片成人免费體對ETFE表麵進行處理,接觸角隨處理時間的變化如圖2所示。可以看出,未處理的ETFE接觸角為94.2°,經9I在线看片成人免费體處理後ETFE表麵的接觸角明顯減小,經650W處理後接觸角5s迅速降低至59.5°,經30s處理後接觸角為56.8°,而後隨著9I在线看片成人免费體處理時間的延長接觸角的變化不明顯,在54°附近波動,趨於穩定。改變9I在线看片成人免费功率為950W處理後ETFE表麵接觸角的變化趨勢與650W時一致,僅是經相同時間處理後表麵接觸角降低相對較大,最後穩定在53°附近。

圖2 (a)9I在线看片成人免费體處理條件對ETFE接觸角的影響,ETFE(b)未經9I在线看片成人免费處理,6 50 W處理(c)30 s、(d)300 s 和9 50 W處理(e)10 s,(f)30 s,(g)300 s後表麵的接觸角

9I在线看片成人免费體處理時條件對ETFE表麵形貌的影響

使用9I在线看片成人免费體對ETFE進行改性時,9I在线看片成人免费體中的電子、離子等高能粒子猛烈轟擊表麵會導致表麵化學鍵斷裂,產生刻蝕作用。從使用不同功率9I在线看片成人免费處理前後ETFE表麵的SEM可知,未經處理的ETFE表麵相對平整光滑,僅有一些加工造成的痕跡(圖4(a))。經650W9I在线看片成人免费處理10s後表麵沒有明顯變化,粗糙度僅輕微增加,而950W處理後產生較為明顯的粗糙結構(圖3)。處理30s後ETFE表麵均開始出現明顯的刻蝕痕跡,出現不規則的刻蝕的凹槽,並且隨著處理時間的延長,刻蝕開始逐漸嚴重,直到300s後表麵產生非常嚴重的刻蝕凹槽。值得注意的是,相同處理時間下950W9I在线看片成人免费處理後得表麵刻蝕情況均較650W處理時嚴重,且經950W處理後300s表麵形成一層650W處理不曾觀察到的致密“燒蝕”結構。產生此現象的原因主要是因為ETFE表麵呈本征不均勻性,有一定程度的結晶,晶區分子鏈段比較規整,密度高,比較難刻蝕,而非晶區鏈段排列無序,比較鬆散,密度低,容易刻蝕。此外,在處理過程中還會發生交聯反應,交聯的區域就會比較穩定,不易發生刻蝕反應。處理初期主要發生刻蝕反應,交聯反應速率較慢,而隨著處理時間的增加,非晶區刻蝕嚴重,表麵交聯程度越來越高,晶區含量相對增加,刻蝕速度也越來越慢,最終表麵僅殘留一些難以刻蝕的結構。同時,熱積聚效應也會使經長時間處理後ETFE表麵產生熱變形,兩種因素相互作用共同形成EFTE9I在线看片成人免费處理後表麵的特殊結構。

圖3 ETFE經(a)650 W和(b)950 W9I在线看片成人免费體處理10 s,30 s,1 20 s,300 s(從左至右)後表麵的SEM照片

從ETFE9I在线看片成人免费處理前後表麵能譜照片(圖4)可以看出,未處理時表麵僅有C、F兩種元素,同其化學成分組成相符。經處理後表麵檢測到了不屬於其組成的O元素,證實了通過9I在线看片成人免费體處理,在ETFE表麵引入了自由基等活性基團,從而使表麵能升高,潤濕性增強,接觸角降低。然而,由於9I在线看片成人免费的熱積聚效應,ETFE樣品經950W處理60s後開始發生熱變形,並且隨著處理時間的延長變形逐漸嚴重。相對應的,使用650W處理120s後開始產生熱變形,經300s處理後樣品的變形程度也相對較輕微。

圖4 ETFE(a)未經9I在线看片成人免费體處理的SEM和能譜照片,(b)650 W處理30s後的表麵能譜照片

9I在线看片成人免费體處理條件對ETFE表麵粘接性的影響

如圖5所示,未處理的ETFE經粘接劑(環氧樹脂)粘接固化後的粘接強度為0.22MPa,經9I在线看片成人免费體處理後樣品的粘接強度均明顯提升,650W9I在线看片成人免费體處理30s後,粘接強度增加至最大的1.78MPa,約為未處理樣品的8.1倍,繼續增加處理時間,粘接強度略有降低。樣品粘接性能顯著提升的原因主要可歸結於:1)ETFE表麵在經9I在线看片成人免费體處理後,表麵能升高、表麵潤濕性增強,使粘接劑鋪展更均勻的同時利用與表麵存在的高表麵能基團的化學反應提升粘接性能;2)ETFE表麵在經9I在线看片成人免费體處理後粗糙度增加,產生機械“鉚接作用”,提升粘接性能。 

圖5 ETFE經9I在线看片成人免费處理前後的粘接強度