ptfe超细颗粒表面改性及在金属表面上自组装

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1、天津大学硕士学位论文PTFE超细颗粒表面改性及在金属表面上自组装姓名：郎需庆申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：马红钦20050101中文摘要近年来，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刘活化及接枝后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

2、制备镍磷二元和镍铜磷三元镀片，用x射线光电予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

3、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，接枝丁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。关键词：聚四氟乙烯超细颗粒表面改性表面活化化学接枝自组装IRXPSABSTRACTMetalsurfacemultifunctionizationhasbeenreceivedgreatattentionjnrecentyears．111emodifiedme

4、talsurfaceCaRbeofperfectpropertyofhydrophobicnature．whichcanbeusedinmanyfieldssuchasscaleprevention，anti—contamination，steamdropwisecondensationandheattransferenhancement．Inthispaper,thesurfaceoftheultrafinepolytetrafluoroethylene(PTFE)particleshasbeenactivatedbysodium—naphthalidesolution．The11

5、一Aminoundecanoicacid[NH2(CH2)oCOOH】moleculeshavebeengraftedontheactivatedPTFEparticlesurfaceinthecetane．InfraredspectroscopyOR)，X-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)andscanningelectronmicroscopy(SEM)areemployedtocharacterizetheactivatedandgraftedultrafinePTFEparticles．Thecoatingsofnickel--phospho

6、randnickel—-copper-phosphorarepreparedonthepretreatedmetalsurfacebyelectrolessplatingtechnology．ThecoatingsurfacehasbeencharacterizedbyXPSandSEM．ThegraftedultrafinePTFEparticleshavebeenself-assembledontheelectrolesscoatingofthemetalsurface．XPSandSEMareappliedtocharacterizethecompositemetalsurfa

7、ce．111eresultsshowthat：thesodium—naphthalidesolutionCaneffectivelyactivatethesurfaceoftheultrafinePTFEparticles，andthehydroxylgroups，carbonylgroupsandcarboxylgroupshavebeenformedOiltheultrafinePTFEparticlesurfaceafteractivatedinso