PET表面改性方法及評價

一、PET概述 

聚對苯二甲酸乙二醇酯，簡稱PET，屬于線型聚酯，也叫“滌綸"。PET是重要的工程塑料，具有耐蠕變、耐摩擦、抗疲勞、機械強度優良、電絕緣性能好等諸多特點，因而被廣泛用于包裝業、電子電器、醫療衛生、建筑、汽車、服裝、環境等領域。即使如此，PET由于自身親水性差和表面能較低的原因，嚴重限制了它的應用范圍。因此，對PET進行改性，開發可加工性能好的柔性聚酯，拓寬聚酯的應用領域。

二、PET表面改性方法——親水篇

PET表面親水改性方法有很多，比如王孟澤通過改變界面形狀建構出微孔穴結構提高材料吸濕能力；盧聲等人將親水性整理劑涂覆在PET表面以此提高材料的親水性；朱方劍利用改造后的T.fusca角質酶水解PET纖維中的酯鍵產生親水基團，從而改善其親水性。下面將要介紹的方法是采用以PVP（一種叫聚乙烯吡咯烷酮的兩親性聚合物，既能溶于水，也能溶于大部分有機溶劑，是一種性能優異的親水改性劑。）為清水改造劑，以TBHP（叔丁基過氧化氫）為引發劑，對PET薄膜表面晶型化學接枝改性。

·樣品制備步驟

（1）將PET薄膜樣條放入含有1%的TBHP溶液中，在溫度為40℃、轉速450r/min條件下引發反應，引發反應時間為2h；

（2）將引發完成的PET薄膜樣條放入離心管，依次用無水乙醇，水超聲波清洗5min；

（3）從離心管中取出PET樣條放入配方設計的溶液中進行接枝改性，在溫度為80℃、轉速600r/min的條件下反應1h；

（4）將改性后的PET樣條分別用無水乙醇、去離子水超聲清洗，再放入50℃真空干燥箱烘干15min，在常溫條件下放置24h后進行性能測試；

（5）采用接觸角測量儀測試親水性，至少在五個不同的位置分別滴4水滴于待測膜樣品上，讀取水滴在各位置測得的靜態接觸角，取平均值。

以不同改性劑處理為例：分別使用三種不同的改性劑，并且保證其濃度為5%，同時使用一組未加入改性劑的為對照組，下面是三組實驗組和對照組的試劑配方和測量的接觸角值結果。

不同PVP改性劑配方設計

不同改性劑處理的接觸角對比

不同改性劑處理的接觸角照片

實驗結果可以看出，使用改性劑后明顯能夠增加PET薄膜表面的親水性，而使用不一樣的改性劑，效果也會有所不同。總結由于PET分子鏈段親水性基團的缺乏，表面親水性差，在醫療、服裝等領域都受到了一定的限制，這種限制可以通過PET表面親水改性去優化。不論使用哪種方法去進行表面親水改性，最后都要測量其接觸角去驗證。所以，PET表面親水改性的過程中，接觸角測量儀是檢驗表面性能的利器。

·總結

由于PET分子鏈段親水性基團的缺乏，表面親水性差，在醫療、服裝等領域都受到了一定的限制，這種限制可以通過PET表面親水改性去優化。不論使用哪種方法去進行表面親水改性，最后都要測量其接觸角去驗證。所以，PET表面親水改性的過程中，接觸角測量儀是檢驗表面性能的利器。

參考文獻

[1]  劉海蛟.聚對苯二甲酸乙二酯的制備及其應用研究進展[J].合成樹脂及塑料

[2]  丁蕊蕊,潘均安,陽范文,蘇昊櫞,陳志琪,卓志寧,丁華暢,鄭皙月,周馨怡,馮泳婷.PET薄膜的親水改性研究[J].表面技術

[3]  王新,王進美,周婭楠.滌綸表面親水改性研究進展[J].合成纖維

[4]王暉,顧幗華.固體的表面能及其親水/疏水性[J].化學通報