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兩步法AAm濃度對(duì)接枝密度和摩擦系數(shù)的影響高分子表面接枝AAm具有很好的潤(rùn)滑性,但是,AAm對(duì)基材有很強(qiáng)的滲透性。
當(dāng)AAm滲透到基材內(nèi)部接枝聚合后,使其發(fā)硬、變形,影響材料本體物理力學(xué)性能,而NVP含有吡咯環(huán),位阻大,對(duì)基材的滲透小,但是NVP價(jià)格較AAm高。
因此我們采用兩步法先在基材表面接枝NVP,再將AAm接枝到表面以克服單獨(dú)接枝AAm帶來的缺點(diǎn)。兩步法接枝反應(yīng)中,先接枝的聚N-乙烯吡咯烷酮(PVP)層的厚度,對(duì)表面的潤(rùn)滑性有重要影響。
表面紫外光接枝潤(rùn)滑改性醫(yī)用聚氨酯材料高PVP接枝密度(2.34±0.30mg/cm2)接枝AAm后,L隨PAAm接枝密度的增加迅速降低(Fig.5)。說明兩步法潤(rùn)滑改性中,第一步PVP的接枝密度必須達(dá)到一定的量,才能降低PU的表面摩擦系數(shù),提高潤(rùn)滑性。
因此,我們認(rèn)為,兩步法的潤(rùn)滑性是取決于兩種接枝聚合物的協(xié)同作用。兩步法不僅可以得到潤(rùn)滑表面(L=0.073),并且接枝改性后的PU膜較柔軟變形小。這就證明PVP能有效地阻止AAm對(duì)本體材料的滲透,防止材料發(fā)硬、變形。接枝改性后PU膜的吸水率PU的表面經(jīng)親水性接枝改性后,接枝的聚合物可以吸附大量水。Fig.6為一步法紫外光照射60min單位表面積吸水率曲線。
未接枝的PU膜吸水率低且很快達(dá)到平衡;表面接枝親水單體后的PU膜吸水率遠(yuǎn)大于未接枝的PU膜。吸水率隨時(shí)間增加,在60min以后基本達(dá)到飽和。表面接枝密度越大,吸水率越高,說明水主要由表面的接枝親水聚合物吸收。
因?yàn)镻VP中的吡咯環(huán)位阻大,在PU膜表面形成的接枝層蓬松,因而可以吸附更多的水。接枝聚合物吸附的大量水中,一部分與親水性接枝聚合物形成氫鍵,成為結(jié)合水,另一部分則成為自由水。氫鍵的形成,增大了水的粘度。接枝表面為柔性表面,受到壓力易產(chǎn)生形變。
在基膜表面形成了彈性流體潤(rùn)滑。彈性流體隔開了聚氨酯基膜表面與參考表面,減小了兩表面分子間的相互作用力,使表面能降低,從而使材料表面具有潤(rùn)滑性。