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新纖維---聚四氟乙烯（PTFE) 聚四氟乙烯纖維 （ polytetrafluoroethylene fiber ） 纖維強(qiáng)度17.7～18.5cN/dtex 延伸率25％～50％ 1938年Du Pont公司研究氟烷制冷劑時(shí)發(fā)現(xiàn)了PTFE，并于1949年實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn) 80年代初開始生產(chǎn)可溶性聚四氟乙烯纖維，主要是單絲，日本、蘇聯(lián)、奧地利等國(guó)也有生產(chǎn) 聚四氟乙烯纖維特性優(yōu)點(diǎn)：化學(xué)穩(wěn)定性極好，耐腐蝕性優(yōu)于其他合成纖維品種； 具有較好的耐氣候性和抗撓曲性; 較高的機(jī)械強(qiáng)度和良好的血液相容性; 不足：染色性與導(dǎo)熱性差，熱膨脹系數(shù)大 ， 易產(chǎn)生靜電； 蠕變和耐磨性差， 有極高的熔體粘度； 表面能低、濕潤(rùn)能力差和化學(xué)惰性強(qiáng) 聚四氟乙烯纖維特性 摩擦系數(shù) 潤(rùn)濕性能 溶解度參數(shù)摩擦系數(shù) PTFE 具有螺旋形結(jié)構(gòu)，C-C 主鏈完全被由氟原子組成的外殼所包圍，組成了一個(gè)完整的圓柱體，分子較僵硬。 這種圓柱形結(jié)構(gòu)使得PTFE 分子間的吸引力變得很微弱，再加上分子形狀是螺旋形的，使得PTFE 分子間很容易滑動(dòng)。 所以，聚四氟乙烯是所有聚合物中摩擦系數(shù)最低的。潤(rùn)濕性能聚合物界面的潤(rùn)濕性能就是通常所說(shuō)的親潤(rùn)行為或親和力的反映。根據(jù)Young‘s方程，可根據(jù)接觸角判定界面的潤(rùn)濕性。接觸角=0°---液體完全潤(rùn)濕固體表面；接觸角≥ 90°---液體由部分潤(rùn)濕到不潤(rùn)濕固體表面；接觸角=180°---液體與固體表面只有點(diǎn)接觸，處于完全不潤(rùn)濕狀態(tài)。溶解度參數(shù)聚四氟乙烯纖維的表面改性方法 鈉-萘絡(luò)合物化學(xué)改性鈉-萘處理液---（等物質(zhì)的量的鈉和萘在四氫呋喃、乙二醇乙二醚等活性醚中溶解或絡(luò)合而成）反應(yīng)機(jī)理： （1）到萘空軌道上，形成陰離子自由基， 再與Na+形成電子對(duì)； （2）萘基陰離子轉(zhuǎn)移到PTFE上，使其失 去氟離子而生成一個(gè)中性基團(tuán)； （3）進(jìn)而這些基團(tuán)重新形成C-C鍵而交聯(lián)；改性PTFE表面存在羥基，羰基，羧基等活性基團(tuán)，從而改善了PTFE的表面性能。缺點(diǎn)：1.處理后的PTFE表面明顯變暗或者呈棕黑色； 2.將其長(zhǎng)期暴露在光照下，粘結(jié)性能會(huì)明顯下降； 3.需要處理大量廢液，操作危險(xiǎn)性較高； 高溫熔融改性基本原理： 在高溫下，使PTFE 表面的結(jié)晶形態(tài)發(fā)生變化，嵌入一些表面能高、易黏合的物質(zhì)如SiO2、Al 粉等。這樣冷卻后就會(huì)在PTFE表面形成一層嵌有可粘物質(zhì)的改性層。由于易粘物質(zhì)的分子已進(jìn)入PTFE 表層分子中，所以破壞該改性層就相當(dāng)于分子間破壞，粘接強(qiáng)度很高。優(yōu)點(diǎn)： 耐候性、耐濕熱性比其他方法顯著，適于長(zhǎng)期戶外使用。不足之處： 高溫?zé)�結(jié)時(shí)PTFE 會(huì)放出一種有毒物質(zhì)，而且PTFE 形狀不易保持。 輻射接枝法 等離子體改性含氟材料的等離子體通用改性方法： 將含氟材料放在等離子體發(fā)生器中，先將系統(tǒng)抽到1.33 Pa 真空度，然后通入微量惰性氣體并調(diào)節(jié)真空度為133.32Pa 左右。當(dāng)通電激發(fā)高頻線圈時(shí)，活化的惰性氣體與聚合物表面作用15min 以上，結(jié)果在表面上生成了堅(jiān)韌的和可膠接的表皮層，對(duì)水的接觸角由111°下降到91°。優(yōu)點(diǎn)： 1.處理溫度低，時(shí)間短，處理深度僅限于離表面幾個(gè)納米處，因而不影響機(jī)體的固有特性； 2.可以根據(jù)材料的性能特點(diǎn)，采用不同氣體介質(zhì)進(jìn)行處理，等離子體可參與或不參與材料表面的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)材料最終表面的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供了更好的可控性，具有更高的效率； 3.無(wú)污染，無(wú)廢氣廢液等；缺點(diǎn)：1.設(shè)備昂貴； 2.處理后效果維持時(shí)間不長(zhǎng)； 等離子體改性 經(jīng)等離子體處理后，PTFE 表面經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)去氟效應(yīng)和生成新的功能基團(tuán)（如含氧、含氮基團(tuán)等），若將等離子體處理后的聚合物暴露在含有氧氣的潮濕空氣中，則被處理的表面會(huì)進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)（如氧化、羥基化和形成過(guò)氧化物等）。 激光改性 用ArF 作激元的激光器處理PTFE，它的基本原理是用激光器照射某物質(zhì)，使它與PTFE 表面發(fā)生反應(yīng)。用ArF 激光器照射處在某氣態(tài)物質(zhì)氛圍中的PTFE 膜，使該物質(zhì)與膜表面發(fā)生基團(tuán)反應(yīng)，這樣就在PTFE 膜表面引進(jìn)了易黏合的物質(zhì)，改善了粘接性能； 例如：在ArF 激光器照射下，CH2=CHCON(CH2NH3)2 可與PTFE 表面發(fā)生接枝聚合反應(yīng)。改性后的PTFE 對(duì)水的接觸角下降到20°；激光改性后，不同激光能量密度下PTFE的SEM圖像GP5紅軟基地