高分子材料MMH改性表面处理技术

技术特点

MMH改性方法是从消除弱边界，提高分子极性入手，可以将高分子材料的一些表面性能获得极好的改善。下表表示了一些材料的表面能的提高。

困扰业界的芳纶经过处理过也取得了良好效果，图1可看出经过改性，芳纶吸水率提高约30%（测试样品长度为85mm），图2、3可以看出芳纶浆粕在水中形成了良好的分散，芳纶的浸润性能获得大大提高。

图1 芳纶吸水性能对比图

图2 左图为改性的芳纶浆粕，可以看见芳纶浆粕已经在水中分散开，材料表面

的极性提高，已经形成了稳定的亲水基团；右图为对照样，在水中完全无法分散

图3 进一步显示分散效果，可以看出材料的浸润性能大大提高

技术简介

许多高分子材料因为润湿能力差，结晶度高，是非极性高分子以及存在弱的边界层这些原因在进行粘接，添加，复合等加工时效果并不好。以一些纤维复合材料的加工为例，预浸料的生产是编织好的纤维用树脂材料进行浸润，因为以上提到的原因，纤维与树脂材料的结合往往不是特别牢固，导致复合材料无法实现预期的性能。

国内外也有一些方法来改善这些高分子材料的表面性能，例如用一些化学溶剂、火焰、电晕、等离子方法等，但是也存在很多不足，如表面能提高的程度有限、具有很强的时效性—刚刚处理完有效果，放置一段时间后效果即降低或消失，有些方法无法用来处理粉体、纤维等等。

MMH改性方法是一种创新的表面处理技术，从消除弱边界，提高分子极性入手，可以将高分子材料的一些表面性能获得极好的改善。

现有产品

基于MMH工艺，已开发出一些改性粉体材料，包括改性超高分子量聚乙烯微粉（UHMPWE），改性聚乙烯微粉等。以改性UHMWPE微粉为例，UHMWPE材料耐磨性极强，甚至高过一些金属材料数十倍，看起来是一种耐磨剂的好选择，但是因为其上述技术简介中提到的原因，是很难与其他材料结合的，这样在大多数橡胶、塑料、涂料中就不好添加，而经过MMH改性后再往极性材料中添加就变得可行。

说明：粉体材料已实现量产。

图4 左图为普通UHMWPE粉体，表现出疏水特性，在水性溶液中无法分散；

右图为MMH改性UHMWPE粉体，表现出亲水性，在水中良好分散

前景产品

1、高浸润性性能纤维材料，例如芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高分子纤维。有可能对碳纤维也有效，但还需验证。

2、高表面能薄膜的制备

纤维、薄膜产品可以提供待处理样品，对于一些特殊材料产品（未处理过的）需要进一步实验。