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聚乙烯(PE)薄膜是一種無色,無味、無臭、半透明的、無毒性的絕緣材料,大量用作包裝袋,食品袋,還可製作各種容器。但由於聚乙烯鏈中無極性基團的存在,其表麵潤濕性差,成為一類典型的難粘材料,必須經處理後,才能有比較好的親水的效果,這大大限製了其在醫療、衛生等工業技術領域的應用。

低溫草莓视频APPIOS下载體技術作為一種清潔的幹式工藝,因其具有特定的環境、成本等優勢,成為一種常用的材料表麵改性方法,具有極大的市場潛力和發展前景。經低溫草莓视频APPIOS下载體處理時,高分子疏水性材料會產生侵蝕作用,材料表麵粗糙度會有所增加,有利於提高親水性。同時,處理後的高分子疏水性材料表麵會導入極性基團,從而可以提高材料的表麵能,消除製品表麵的弱界麵層。

低溫草莓视频APPIOS下载體處理前後PE膜的化學組成和浸潤性表征

為了獲得具有一定親水性的PE膜,通過空氣草莓视频APPIOS下载體進行改性處理,為了確定空氣草莓视频APPIOS下载體改性後的化學組成,對草莓视频APPIOS下载體處理後的PE膜進行了XPS和紅外表征。如圖1(a)所示,原始PE膜表麵僅檢測到C元素,草莓视频APPIOS下载體處理後的PE膜表麵除C元素外,還有O元素和N元素,說明空氣草莓视频APPIOS下载體改性後可能在PE膜上接枝了含氧極性官能團。另外,表1還展示了空氣草莓视频APPIOS下载體處理PE膜M-1和M-2的C、N、O元素含量。M-1的氧和氮元素含量分別為2.38%和0.51%,而M-2的氧和氮元素含量分別為19.39%和2.83%。由圖1(b)所示,對空氣草莓视频APPIOS下载體改性的碳峰(C1s)進行分峰處理,發現在285.92eV(C-O/C-N)和288.52eV(C=O/O-C=O)處存在額外的峰,證明在草莓视频APPIOS下载體處理的PE膜上存在含氧官能團。如圖1(c)所示為空氣草莓视频APPIOS下载體改性前後PE膜的紅外測試表征,原始PE膜的特征峰位於1490cm-1處,與亞甲基(-CH2-)的彎曲振動有關,對於草莓视频APPIOS下载體處理的PE膜,在3608cm-1和1710cm-1觀察到新的峰,分別對應羥基的振動吸收峰和羧酸的C=O拉伸振動吸收峰,證實了草莓视频APPIOS下载體處理後接枝了含氧官能團。隨著草莓视频APPIOS下载體處理程度的加深在1720cm-1處C=O吸收峰的峰強變大,進一步說明提高草莓视频APPIOS下载體處理參數在PE膜表麵接枝的含氧官能團增多。這是由於草莓视频APPIOS下载體處理PE膜時,表麵所生成的自由基與空氣中的氧和氮接觸後反應,在PE膜上接枝了含氧及含氮基團。圖1(d)展示了原始PE膜和不同草莓视频APPIOS下载體處理參數改性PE膜的潤濕性能。可以看出經過草莓视频APPIOS下载體處理後PE膜表麵能大大提高,表麵的親水性能得到顯著改善,用靜態接觸角來表征處理前後膜表麵親水性的變化,未處理的PE膜接觸角為124°,經草莓视频APPIOS下载體處理之後接觸角逐漸減小,其中上表麵處理參數40w/7s的水接觸角為85°,下表麵處理參數90w/180s的水接觸角為6°。原因是草莓视频APPIOS下载體處理去除了PE膜表麵的弱邊界層,使表麵產生起伏,變粗糙,並伴有化學鍵的斷裂,形成自由基,因為刻蝕作用,材料表麵的粗糙度增加,增加了材料的比表麵積,從而有利於潤濕。

圖1 草莓视频APPIOS下载體處理前後PE膜的化學組成和浸潤性變化

表1 不同空氣草莓视频APPIOS下载體改性程度M-0、M-1及M-2的碳、氮和氧元素含量

低溫草莓视频APPIOS下载體處理前後PE膜的結構形貌

為了觀察不同草莓视频APPIOS下载體處理程度對原始PE膜形貌的影響,對其進行掃描電子顯微鏡的表征。如圖2(a)、(d)所示分別為空氣草莓视频APPIOS下载體處理PE膜上表麵前後SEM圖片。可以觀察到,表麵形貌未發生明顯變化,原因是對上表麵的處理功率不高或處理時間不長,僅僅影響了PE膜的表麵潤濕性,而未影響形貌結構。如圖2(b)、(e)所示分別為空氣草莓视频APPIOS下载體處理PE膜下表麵前後SEM圖片。明顯看出,由於下表麵處理功率和處理時間均很大,PE膜表麵初始形貌消失,較細的枝狀結構被刻蝕堆積,表麵孔徑明顯擴大,刻蝕後膜表麵孔隙率也發生顯著增加。主要因為薄膜表麵受到草莓视频APPIOS下载體中電子、離子等活性粒子的轟擊,使表麵分子鏈上的C-C、C-H鍵斷裂,非結晶區域和結晶區域被刻蝕速率不同,被刻蝕濺射出來的物質分解生成的氣態成分在草莓视频APPIOS下载體中受到激勵後又會向表麵逆擴散,邊刻蝕邊重新聚合使得薄膜表麵產生大的空隙的同時又產生凸起堆積。由圖2(c)、(f)SEM斷麵形貌可以看出,草莓视频APPIOS下载體改性程度較大的下表麵孔結構更加疏鬆。

圖2 草莓视频APPIOS下载體處理前後PE膜表麵和斷麵掃麵電鏡形貌:(a、d)原始PE膜和M-2 改性PE膜上表麵,(b、e)原始PE膜和M-2改性PE膜下表麵,(c、f)原始PE膜和M-2 改性PE膜斷麵

本文采用草莓视频APPIOS下载體處理機對原始聚乙烯膜進行表麵改性,並通過XPS、FTIR和接觸角分析儀進行了組成和表麵潤濕性表征。結果表明草莓视频APPIOS下载體處理PE膜在膜上引入了O、N元素,進一步FTIR測試分析出現了羥基和羰基等含氧極性官能團,水接觸角測試結果顯示,隨著對PE膜上表麵處理時間或功率的逐步增大,原始PE膜由超疏水變為親水;而對下表麵處理程度過深,下表麵由超疏水變為超親水。通過SEM和孔徑進行了結構形貌表征,結果表明,由於上表麵草莓视频APPIOS下载體處理程度較低,形貌與原始PE膜相比無明顯變化,下表麵隨著草莓视频APPIOS下载體處理時間,微孔結構逐漸成為大孔,弱邊界層被物理刻蝕導致堆積,膜表麵粗糙化。從孔徑結果顯示,隨刻蝕時間增加,大孔徑的孔含量增多,但繼續延長刻蝕時間,孔徑不再發生明顯變化。