PET表面改性方法及评价

一、PET概述 

聚对苯二甲酸乙二醇酯，简称PET，属于线型聚酯，也叫“涤纶"。PET是重要的工程塑料，具有耐蠕变、耐摩擦、抗疲劳、机械强度优良、电绝缘性能好等诸多特点，因而被广泛用于包装业、电子电器、医疗卫生、建筑、汽车、服装、环境等领域。即使如此，PET由于自身亲水性差和表面能较低的原因，严重限制了它的应用范围。因此，对PET进行改性，开发可加工性能好的柔性聚酯，拓宽聚酯的应用领域。

二、PET表面改性方法——亲水篇

PET表面亲水改性方法有很多，比如王孟泽通过改变界面形状建构出微孔穴结构提高材料吸湿能力；卢声等人将亲水性整理剂涂覆在PET表面以此提高材料的亲水性；朱方剑利用改造后的T.fusca角质酶水解PET纤维中的酯键产生亲水基团，从而改善其亲水性。下面将要介绍的方法是采用以PVP（一种叫聚乙烯吡咯烷酮的两亲性聚合物，既能溶于水，也能溶于大部分有机溶剂，是一种性能优异的亲水改性剂。）为清水改造剂，以TBHP（叔丁基过氧化氢）为引发剂，对PET薄膜表面晶型化学接枝改性。

·样品制备步骤

（1）将PET薄膜样条放入含有1%的TBHP溶液中，在温度为40℃、转速450r/min条件下引发反应，引发反应时间为2h；

（2）将引发完成的PET薄膜样条放入离心管，依次用无水乙醇，水超声波清洗5min；

（3）从离心管中取出PET样条放入配方设计的溶液中进行接枝改性，在温度为80℃、转速600r/min的条件下反应1h；

（4）将改性后的PET样条分别用无水乙醇、去离子水超声清洗，再放入50℃真空干燥箱烘干15min，在常温条件下放置24h后进行性能测试；

（5）采用接触角测量仪测试亲水性，至少在五个不同的位置分别滴4水滴于待测膜样品上，读取水滴在各位置测得的静态接触角，取平均值。

以不同改性剂处理为例：分别使用三种不同的改性剂，并且保证其浓度为5%，同时使用一组未加入改性剂的为对照组，下面是三组实验组和对照组的试剂配方和测量的接触角值结果。

不同PVP改性剂配方设计

不同改性剂处理的接触角对比

不同改性剂处理的接触角照片

实验结果可以看出，使用改性剂后明显能够增加PET薄膜表面的亲水性，而使用不一样的改性剂，效果也会有所不同。总结由于PET分子链段亲水性基团的缺乏，表面亲水性差，在医疗、服装等领域都受到了一定的限制，这种限制可以通过PET表面亲水改性去优化。不论使用哪种方法去进行表面亲水改性，最后都要测量其接触角去验证。所以，PET表面亲水改性的过程中，接触角测量仪是检验表面性能的利器。

·总结

由于PET分子链段亲水性基团的缺乏，表面亲水性差，在医疗、服装等领域都受到了一定的限制，这种限制可以通过PET表面亲水改性去优化。不论使用哪种方法去进行表面亲水改性，最后都要测量其接触角去验证。所以，PET表面亲水改性的过程中，接触角测量仪是检验表面性能的利器。

参考文献

[1]  刘海蛟.聚对苯二甲酸乙二酯的制备及其应用研究进展[J].合成树脂及塑料

[2]  丁蕊蕊,潘均安,阳范文,苏昊橼,陈志琪,卓志宁,丁华畅,郑皙月,周馨怡,冯泳婷.PET薄膜的亲水改性研究[J].表面技术

[3]  王新,王进美,周娅楠.涤纶表面亲水改性研究进展[J].合成纤维

[4]王晖,顾帼华.固体的表面能及其亲水/疏水性[J].化学通报