一种通过表面交联提高聚合物薄膜水汽阻隔性能的方法_2

文档序号:8933360阅读:来源:国知局
与腔体中的氢气进行碰 撞,产生高能中性氢分子来轰击聚合物表面,引发聚合物表面交联反应,形成结合牢固、致 密的表面交联层,新形成的表面交联层相对本体有更高的水汽阻隔能力。该方法反应条件 温和,在交联聚合物表面的过程中不会造成聚合物分子降解破坏,能够有效提高薄膜的水 汽阻隔能力,同时保留聚合物膜原有的物理性质(如机械强度,透光率)。
[0023] 进一步,在步骤(1)冲洗完毕后用惰性气体将聚合物吹干。如使用氮气将聚合物 表面吹干。
[0024] 进一步,步骤(2)抽真空后等离子腔体内气压为0~10Pa,抽真空可以快速的排出 空气,使后续中性氢分子轰击提供良好的环境条件。由于绝对真空无法达到,本领域技术人 员应当明白以上抽真空后腔体内的气压是不能为零的,但在技术允许的情况下可以无限接 近绝对真空〇Pa。优选为I X KT4~2 X KT1Pa,根据现有技术的限制优选以上气压对应的真 空度,在加工成本和加工品质之间实现良好的平衡。
[0025] 进一步,距离等离子体放电区5~IOcm处放置负电极,电极的作用是加速等离子 体使其具有一定的动能,可以轰击聚合物表面产生新的自由基,电极也可以被称为加速电 极,对应加压称为加速电压,电极的电压范围为80~250V。优选电压为100-250V。
[0026] 进一步,被处理的聚合物薄膜样品离等离子放电区距离为40-70cm,薄膜样品上方 10~20cm处分别放有正负两个电极板。
[0027] 超热氢处理样品的原理示意图如图1所示,微波装置激发的等离子体1在第一电 场2的加速作用下获得大量动能,然后进入碰撞室3和其中的中性氢分子碰撞,使氢分子具 有大量动能。然后从碰撞室3出来的等离子被第二电场4去极,仅保留中性的氢分子从缝 隙中通过。具有动能的氢分子通过第二电场4后,轰击在样品5上,使样品表面的碳碳键、 碳氢键等断裂形成自由基,进而实现聚合物表面的交联反应。
[0028] 下面结合试验例及【具体实施方式】对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解 为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本
【发明内容】
所实现的技术均属于本 发明的范围。
[0029] 实施例1
[0030] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度100 μm)固定在超热氢系统(CN 102414359 A)的 样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离等离子放电区距离为50cm,薄膜样品上方10-20cm 处分别放有正负两个排斥电极板。打开真空泵抽真空,然后通入14SCCM (标准毫升/分钟) 氢气,并打开微波等离子,开启加速电源和排斥电源,加速电压为100V,用氢气轰击薄膜样 品时间为lmin,得到改性提高表面水汽阻隔性能的聚合物薄膜。
[0031] 实施例2
[0032] 实用和实施例1中相同的聚氯代对二甲苯薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被 处理的聚合物薄膜样品离等离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正 负两个排斥电极板。打开真空泵,使腔体内真空度达到6X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气, 并打开微波等离子,开启加速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V、用 氢气轰击薄膜样品时间为lmin,得到表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0033] 实施例3
[0034] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度IOOym)放入含有丙酮的容器中超声清洗15min,用 氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离等离子放电 区距离为45cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开真空泵,使腔 体内真空度达到6X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启加速电源和 排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V,用氢气轰击薄膜样品时间为lmin,得到 表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0035] 实施例4
[0036] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度IOOym)依次放入含有乙醇的容器中超声清洗 15min,用氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离等 离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开真 空泵,使腔体内真空度达到6 X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启加 速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V、用氢气轰击薄膜样品时间为 lmin,得到表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0037] 实施例5
[0038] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度IOOym)依次放入含有丙酮、乙醇的容器中超声清 洗15min,用氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离 等离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开 真空泵抽真空,然后通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启加速电源和排斥电源,加速 电压为100V,用氢气轰击薄膜样品时间为lmin,得到改性提高表面水汽阻隔性能的聚合物 薄膜。
[0039] 实施例6
[0040] 实用和实施例1中相同的聚氯代对二甲苯薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被 处理的聚合物薄膜样品离等离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正 负两个排斥电极板。打开真空泵,使腔体内真空度达到6X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气, 并打开微波等离子,开启加速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V、用 氢气轰击薄膜样品时间为3min,得到表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0041] 实施例7
[0042] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度100 ym)放入含有丙酮、乙醇的容器中超声清洗 15min,用氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离等 离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开真 空泵,使腔体内真空度达到6 X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启加 速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V、用氢气轰击薄膜样品时间为 5min,得到表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0043] 实施例8
[0044] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度IOOym)依次放入含有丙酮、乙醇的容器中超声清 洗15min,用氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离 等离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开 真空泵,使腔体内真空度达到6 X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启 加速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为100V、用氢气轰击薄膜样品时间 为lOmin,得到表面水汽阻隔性能增强的薄膜。
[0045] 实施例9
[0046] 将聚氯代对二甲苯薄膜(厚度IOOym)依次放入含有丙酮、乙醇的容器中超声清 洗15min,用氮气吹干。将薄膜固定在超热氢系统的样品台上,被处理的聚合物薄膜样品离 等离子放电区距离为60cm,薄膜样品上方10-20cm处分别放有正负两个排斥电极板。打开 真空泵,使腔体内真空度达到6 X KT4Pa时,依次通入14SCCM氢气,并打开微波等离子,开启 加速电源和排斥电源,其中微波功率为300W,加速电压为10
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