富顶精密组件（深圳）有限公司 广东省深圳市 518100
摘要：目前有机高分子材料表面处理技术已经有长足的发展，针对不同有机高分子材料的表面处理都有相应的表面处理方法。对此，本文对有机高分子材料与表面处理技术进行了简要分析，以供参考。
关键词：有机高分子材料；表面；处理
引言
高分子材料分为有机高分子材料、无机高分子材料和元素有机高分子材料三种，其中以有机高分子材料种类最多，应用最广泛，在表面处理行业也离不开有机高分子材料。近年来随着新材料的不断发展，对新材料表面进行处理能够改善材料的耐磨性、抗腐蚀性、润湿性以及黏结性等重要性能。因此，等离子体表面改性技术已经成为新材料学的前沿领域研究。
1有机高分子材料概念及其结构特征
高分子材料通过打破原有的分子结构，重组一种新型结构分子，运用于生活的方方面面。近几年以来，材料成为人类得以生存和发展重要物质保障，也是能源和信息发展的重要物质基础，并且不断地对它们的研究与开发，让其性能更加优化，来满足各行各业的需要。随着化工行业的发展，我国许多领域对有机高分子材料的需求也越来越高，为了明确不同种类有机高分子材料的性质，人们对有机高分子材料进行了科学的分类。首先，根据有机高分子材料的来源分类可以将其分为三种类型，一是天然高分子化合物、二是合成高分子化合物、三是半合成高分子化合物；其次，按照合成反应特点分类可以将有机高分子材料分为聚合物、缩合物、一级开环聚合物等；最后根据理化性质和用途可以有机高分子材料分为塑料、橡胶、纤维等。三、不同有机高分子材料的表面处理技术高分子材料是由一种或多种结构单元多次重复链接起来的化合物，通常情况下，高分子材料都是由碳、氢、氧、氮等元素组成，虽然组成元素相对较少，但相对分子量较大，这也是高分子材料的由来。在人们的生活中，聚氯乙烯是一种较为常见的有机高分子材料，其结构单元为（CH2=CHCl），是由两种结构单元-NH（CH2）6-NH-和-CO-（CH2）4CO-多次重复链接组成。而这种特殊结构也造就了高分子材料特殊的性质。例如，高分子主链有一定的内旋自由度，因此它可以弯曲，从而使得分子链具有一定的柔韧性，同时高分子结构单元间的作用力和分子链的交联结构可以直接影响高分子材料的聚集态结构，而这也是决定有机高分子材料主要性能的主要因素。由于有机高分子材料的这些结构特征，造就了有机高分子材料的特殊性能。比如，机械强度大、弹性较好、可塑性较强、硬度刚度较大、具有绝缘性、气密性良好等。由于有机高分子材料具有以上等多方面的优质性能，也使得有机高分子材料具有非常广泛的用途。
2有机高分子材料与表面处理技术
2.1难粘高分子材料的表面处理技术
2.1.1化学试剂处理法
化学试剂处理法是以往对难粘高分子材料进行表面预处理的常用方法，在这里值得注意的是化学试剂处理法只是难粘高分子材料化学处理方法的一个总称，具体来说该方法还可以分为硫酸法、过硫酸法、自磷法、高锰酸钾法等。对于化学试剂处理法来说，它主要是用于将难粘高分子材料表面进行氧化以及导入羧基、乙炔基、羟基等基团。其主要目的是为了破坏难粘高分子材料的薄弱界面层从而增加难粘高分子材料表面的粗糙度，从而改善其粘附性。而对于化学试剂处理法来说，影响其处理效果的因素主要分为四个方面：一是化学试剂的配方、二是表面处理的时间、三是进行处理时的温度、四是被处理材料的种类。总的来说，运用该法对难粘高分子材料进行处理能够得到较好的处理结果，同时还具有不需要使用特殊设备的优点。但由于该法在处理过程中容易导致制品着色、处理时间较长，以及污染严重等缺陷在目前的难粘高分子材料处理过程中已经逐渐被人们所遗弃。
2.2.2气体热氧化法
通常情况下，难粘高分子材料可以通过空气、氧气、臭氧地等气体进行氧化，从而改善其粘附性。一般来说，在实际的气体氧化处理中，人们都会选择臭氧对难粘高分子材料进行表面氧化处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其主要原因在于利用臭氧对难粘高分子材料进行表面处理不会受到抗氧剂的影响，从而有利于提高氧化效果。但在实际中热空气氧化和气体氮化也是常用的氧化方法。对于热空气氧化法来说，它可以利用在热空气中添加某些促进剂提高其剥离强，从而加快反应速度，提高氧化效果。而气体氮化则是一种较为简单的施工工艺，具有污染较低、处理效果较好等优点，因此受到了广泛的应用。而由于该方法需要一些大型的设备，因此也受到了一定的限制。
2.2.3火焰处理法
火焰处理法是一种对难粘高分子材料进行处理的较为直接的方法，它是利用一定配比的混合气体在特殊的灯头上燃烧，并将火焰与难粘高分子材料进行直接接触的一种处理方法。利用该方法，可以有效地将含氧基团和不饱和双键导入到难粘高分子材料的表面，从而消除薄弱界面层。由于其直接利用火焰与难粘高分子材料表面进行接触，因此其处理效果较为明显。同时由于利用该法对设备的要求较低、需要的成本较低，使得该法在目前比较流行。[1]但由于该法是直接利用火焰与难粘高分子材料进行接触，因此需要严格控制处理过程，避免温度过高导致材料变形或者是烧坏材料。
2.2.4电晕处理法。电晕处理法是将高频高压电流施加在放电电极上，以此产生大量的等离子体和臭氧，并与难粘高分子材料表面进行直接或间接作用，从而在难粘高分子材料表面导入含氧基团和不饱和双键，使得难粘高分子材料表面的张力得到提高，并粗糙其表面，在经过去油污、去水汽等处理使得难粘高分子材料的粘附性明显提高，从而达到表面处理目的。通常情况下，利用该法对难粘高分子材料进行处理可以有效地缩短处理时间，同时操作较为简便，处理效率较高，使得该法在目前也成为了应用最为广泛的处理方法之一。但利用该法处理的效果并不稳定，处理完成之后应当立即投入使用。
2.2PEEK高分子材料的表面处理技术
2.2.1喷砂法
对于PEEK高分子材料的表面处理来说，该法主要是将可能影响高分子材料化学结合的污染进行清洁，从而创造出一个具有锁结作用的粗糙表面，扩大粘结面积，从而提高PEEK高分子材料的粘附性。利用该法对PEEK材料进行处理的过程中，需要注意到材料的硬度。其主要原因在于材料硬度较大，砂粒粒度较小，将会导致PEEK高分子材料的表面粗糙程度达不到要求。而粒度较大，则有可能导致处理表面脱落。
2.2.2酸蚀法
对于PEEK高分子材料的表面处理来说，酸蚀法也是一种常用的处理方法，起作用原理是利用98%的浓硫酸对PEEK表面进行化学处理，从而使得PEEK高分子材料表面产生一个多孔可渗透的表面。而多孔可渗透的表面有利于粘结剂的渗透，从而提高PEEK高分子材料表面的粘附性。在这里值得注意的是，利用该法如果使用同样浓度的盐酸或硝酸PEEK高分子材料表面将不会发生改变，因此这里的98%高浓度硫酸一般是不可被替换的。
2.2.3二氧化硅涂层和硅烷化处理法
利用二氧化硅涂层和硅烷化处理实质上是对喷砂技术的改良，其主要处理步骤是在氧化铝表面覆盖一层二氧化硅，并经过高温粉砂处理从而使其表面形成硅酸盐涂层。其作用原理和传统的喷砂法类似，但由于引入了硅元素，使得硅烷偶联剂的效果更为明显。
2.2.4低温等离子体处理技术
利用低温等离子处理技术对PEEK高分子材料进行处理，其原理上是对高分子材料表面进行多重的物理化学变化，从而使非极性表面转化极性表面，从而增加粘结面的相互作用，从而提高PEEK高分子材料表面的粘结性能。
结束语
综上所述，相比较而言，虽然各表面处理技术都存在一定的方法和形式上的差异，但其最终目的都具有一定的共同性，而各方法在实际中也都具有各自的优势，但同时大多数都具有一定的缺陷。因此，为了更好地提高我国有机高分子材料表面处理效果，我国还需要在表面处理技术上进行进一步的发展。
参考文献：
[1]谢楚云.有机化学在高分子材料合成中的应用探究[J].科学中国人，2016（24）.
[2]刘忠.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].化工管理，2017（2）.
[3]杨昕晨.有机化学在高分子材料合成中的应用探析[J].中国化工贸易，2017，9（4）.
论文作者:周列京
论文发表刊物:《建筑细部》2018年1月中
论文发表时间:2018/8/13
标签：高分子材料论文; 表面论文; 表面处理论文; 该法论文; 方法论文; 技术论文; 结构论文; 《建筑细部》2018年1月中论文;