[發(fā)明專利]一種改善有機高分子材料或復合材料表面活性的方法

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• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN111205501A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發(fā)明（設計）人: 但敏;李民久;陳慶川;金凡亞;王珂
• 申請（專利權）人: 核工業(yè)西南物理研究院;成都同創(chuàng)材料表面科技有限公司
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L101/00;C08L27/18;C23F4/00
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 高安娜

本發(fā)明屬于材料技術領域，具體為一種改善有機高分子材料或復合材料表面活性的方法，首先進行基材前處理，基材定位安裝，將基材利用夾具安裝定位，露出需要活化的區(qū)域，并將基材裝入真空室中，使得材料能在真空室中實現(xiàn)公轉同時自轉，將真空室抽至本底，通入工作氣體，使用非對稱雙極性脈沖偏壓電源對基材進行清潔活化處理，調節(jié)相關參數(shù)，改善材料表面活性。利用非對稱雙極性脈沖偏壓，改善有機高分子材料和復合材料表面惰性。改性后的有機高分子材料和復合材料表面活性顯著提高，且材料本體不受影響。

技術領域

本發(fā)明屬于材料技術領域，具體涉及一種改善材料表面活性的方法。

背景技術

有機高分子材料不僅具有比強度高、耐腐蝕和電絕緣等優(yōu)良性能，且具有可塑性好、易加工成型、價格低廉等特點被廣泛應用于航空航天、軍事、汽車、制造、電子電氣等領域，尤其在航空航天等結構材料領域中越來越顯示出其重要作用。但對于有機高分子材料而言，由于其表面能低、表面缺乏活性基團及存在弱邊界層等原因，其表面呈現(xiàn)出惰性和憎水性，導致有機高分子材料與其他材料之間的界面粘附性差，這在一定程度上限制了該材料的應用。由此可見，為了提高有機高分子材料的表面性能，通過有效的表面改性方法，使其表面功能化，進而擴展有機高分子材料的應用范圍，是當前迫切需要解決的問題。

在現(xiàn)有技術中，有機高分子材料表面改性的傳統(tǒng)方法主要有表面接枝：通過多種不同的引發(fā)方式，在高分子材料表面產(chǎn)生活性中心，引發(fā)單體的接枝聚合，或利用聚合物表面的活性基團通過化學反應接枝。此外，還可以使用化學改性：使用化學試劑浸漬有機高分子材料，使其表面發(fā)生化學的和物理的變化，如鈉氨或鈉萘處理。在上述的方法中，表面接枝和化學改性由于工藝復雜、難以控制，使其工業(yè)化應用受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種改善有機高分子材料或復合材料表面活性的方法，能夠有效改善有機高分子材料和復合材料表面惰性。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種改善有機高分子材料或復合材料表面活性的方法，該方法包括如下步驟：

步驟1)基材前處理；

步驟2)基材定位安裝

將基材利用夾具安裝定位，露出需要活化的區(qū)域，并將基材裝入真空室中，使得材料能在真空室中實現(xiàn)公轉同時自轉；

步驟3)活化處理

將真空室抽至本底，真空度優(yōu)于6×10^-3Pa；

通入工作氣體，使用非對稱雙極性脈沖偏壓電源對基材進行清潔活化處理，調節(jié)相關參數(shù)，改善材料表面活性；

參數(shù)包括

工作氣壓為0.1Pa～5Pa；

電源輸出頻率20kHz～60kHz；

負脈沖占空比為30％～80％，電壓為500V～1000V，電流為0.2A～2A；

正脈沖占空比為5％～30％，電壓為0V～100V，電流為0.2A～2A；

活化處理時間為5分鐘～30分鐘。

所述的工作氣體包括Ar、O₂、N₂、H₂、NH₃其中的一種。

所述的前處理包括以下步驟：

去油污劑擦洗→去離子水沖洗→酒精超聲清洗→去離子水超聲清洗→壓縮空氣吹干。

去離子水超聲清洗10～30分鐘。

酒精超聲清洗清洗10～30分鐘。