高分子的表面改性介紹教學課件

第7章聚合物的表面改性改性原因聚合物表面(1)表面能低(2)化學惰性(3)表面污染及存在弱邊界層等原因,往往難以潤濕和粘合。因此,常常要對聚合物進行表面處理。除了潤濕和粘合性能,還包括:涂膜性、可染性、抗靜電性、印刷性、防霧滴性能、生物相容性等許多方面。一般,討論聚合物的表面改性,往往涉及表面能增大方面。但事實上,也還有從表面能減小的方向進行改性,以達到具有防污性的目的。汽車的前后保險桿聚烯手提袋的印刷聚合物在表面改性后,其表面化學、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。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、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,FT|R一ATR);XPS(X-rayphotoelectronspectroscopy通過用X射線輻照樣ElecrronEnergyAnalyzer(0-1&kv)品,激發(fā)樣品表面除ElcctronH、He以外所有元素中至少一個內(nèi)能級的光電子發(fā)射,并對產(chǎn)Take-OM-Ange生的光電子能量進行Si(2p)分析,以研究樣品表面的元素和含量SamplesareusuallysolidbecauseXPSS(p)XPSsgnalsNesultra-highvacuum(s0°tfromaSfJconWaferE為光電子動能;hv為激發(fā)光能量;EB為固體中電子結合能;為逸出功M-shellEk=hu-eg-oL-shellX-rayenergy內(nèi)能級結合能及其強度可分別作為元素識別和原子相對濃度的測定。CountsPeakIdAtomic%o0.5%687199000001s38.9%5337225.6%286.4370002p33.3%99.7185000010000BindingEnergy,eVTypicalCisbindingenergiesfororganicsamplesFunctionalgroupBindhydrocarbonC-HC-C28502860alcohol,etherC-O-HC-O-Ccarbonfboundtocarbon78carbonylN一C=acid.ester0-C:2890N-C-NO-C-02FboundtocarbonCHcF290.6carboninPTFECF,CF29203Fboundtocarbon293-294CH324c=3CH30D295290285280BindingEnergy(ev)WhyUHVforSurfaceAnalysis?Ultrahighvacuum(UHV)PressureremovesadsorbedgasesDegreeofVacuumTorrfromthesampleeliminatesadsorptionofLowyVacuumcontaminantsonthesample.MediumVacuumpreventsarcingandhighvoltagebreakdownHighVacuumincreasestheme