一、自组装 (self-assembly) 氟碳涂料

自组装技术是将长链化合物或聚合物分子通过固—液界面间化学反应或附着, 分子链上的不同极性的基团不时变换位置,在表面上形成自组装单分子层或多层膜,利用不同末端基的活性剂在固体表面上的成膜,可改变表面性质。低分子化合物分子与分子之间通过范德华力或静电力连接,对表面改性的端基在表面取向, 形成紧密的二维有序自组装膜。如,胺丙基—三甲氧基硅烷和全氟辛酰氯的化学反应在玻璃基材上制备全氟辛酰胺丙基—三甲氧基硅烷自组装膜。胺丙基—三甲氧基硅烷分子中含有可水解的活性基团,通过化学键Si—O与具有活性基团Si—OH的玻璃基材相结合,另一端的—NH2与全氟辛酰氯反应,制备出全氟烷基在表面取向的具有极低表面能的自组装膜。近年人们将该技术用于高分子的氟碳涂料的研究。美国道化学公司的Schmidt及其合作者开发出的一种水性防污涂料,采用聚2-异丙烯基-2-唑啉交联聚全氟烷基表面活性剂而得。含氟表面活性剂在水介质中气-液介面上自动组装,在失去溶剂及或加热的条件下,聚2-异丙烯基-2-唑啉与表面活性剂聚合形成共价交联,从而失去离子电荷,CF3端基在表面紧密排列并取向。由于涂料交联密度高,取向的含氟端基严格固定,可以抵抗污损生物粘附分子的渗透,同时由于低表面能的优点,涂层与粘附物之间的粘附界面不牢,形成分明的、易脱离的界面,通过高压水冲洗即可清除。资料表明,这种自组装型的涂膜防止海洋生物附着比目前的其他氟涂料更为有效。

二、高分子等离子体涂料

等离子体是一种全部或部分电离的气体。等离子体产生的过程是这样的:空气中极少数离子或电子在高压电场中被加速而得到较大动能,能量足够大的可使其碰到的分子电离, 而产生新的自由离子、电子、自由基等粒子, 其中荷电粒子又被继续加速, 再碰到其他分子使之电离,此过程循环往复而得到等离子体。等离子体具有一定的能量, 可以作用于材料表面而不涉及到内部。大多数有机单体在等离子体的作用下,聚合并沉积在基材表面形成连续、均匀、无针孔的超薄膜 , 可用作材料的保护层、绝缘层等方面。

该技术在氟碳领域的应用, 拓宽了氟碳树脂和氟碳涂料的应用范围, 正成为氟碳领域新的热点。把天然或合成的材料,甚至可以是多孔材料或柔性基材暴露在一定压力的含氟单体蒸气的等离子体中, 经一定的时间, 可以得到附着力良好且具有优异性能的氟碳涂层。等离子技术运用到高分子领域40多年来,已在改性聚合物表面、制作聚合物涂膜、改性纤维和处理粉料方面取得了广泛的应用。质感艺术涂料网：http://www.diboine.com