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PTFE超细颗粒表面改性及在金属表面上自组装

郎需庆  
【摘要】:近年来,金属表面的多功能化逐渐成为一个倍受关注的研究领域。改性后的金属表面可实现良好的憎液性,其可应用于金属表面的防垢防污、强化传热等领域。 本文利用钠萘络合物化学活化液活化聚四氟乙烯(PTFE)超细颗粒表面,将活化后的PTFE超细颗粒分散在十六烷溶液中进行氨基十一酸分子的化学接枝,用红外光谱分析仪、X射线光电子能谱分析仪和扫描电镜分别对活化及接枝后PTFE超细颗粒的表面结构、价键状态和颗粒形貌进行表征。 采用化学镀技术在预处理后的金属表面上制备镍磷二元和镍铜磷三元镀片,用X射线光电子能谱分析仪和扫描电镜分别对镀片表面的元素价态、组成及镀片表面的形貌进行表征。 在化学镀处理后的金属表面上进行活化接枝后PTFE超细颗粒的自组装,用X射线光电子能谱分析仪及扫描电镜对自组装后的金属表面进行表征。 研究结果表明:钠萘络合物化学活化液能有效活化PTFE超细颗粒,使活化后的PTFE超细颗粒表面上生成羟基、羰基和羧基等活性官能团,并使颗粒表面发生部分碳化现象,适当延长活化时间和提高活化液浓度可有效改善活化效果; 氨基十一酸的氨基能与PTFE超细颗粒表面的羟基发生缩合反应,通过化学键有效的接枝于改性后的PTFE超细颗粒表面,适当延长接枝时间可显著提高氨基十一酸的接枝率; 三元镀片表面含有一定量的金属铜和镍,接枝于PTFE超细颗粒表面的氨基十一酸的羧基(提供孤对电子)能与三元镀片表面的金属铜和镍(提供空轨道)发生配位化学反应,PTFE超细颗粒通过氨基十一酸分子的骨架碳链自组装于金属表面,使金属表面得到有效改性,适当延长自组装时间可显著增加金属表面PTFE超细颗粒的数量。


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