PET表面改性研究进展
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Ｎ．Ｂｌａｎｃｈｅｍａｉｎ等 在 ＰＥＴ表面 接枝 了亲水 性 的环糊 精 （ 一ＣＤｓ和 ｙ—ＣＤｓ），提 高 了 ＰＥＴ的 亲水性 ，从 而提 高材料 的血 液相容 性 ，接枝环 糊精 的聚合 物 （ＣＤｓ．ＰＥＴ）和接枝 前相 比没有 改变 细胞 的反应 ，经 化学测 试没 有显 示其毒 性 ，ＰＥＴ表 面接 枝 的环糊 精 涂 层 是 一 个 有 效 的抗 菌 药 物 传 输 系 统 ，说 明 ＣＤｓ—ＰＥＴ是 人 体 内 安 全 可 靠 的 生 物 材 料 ，可用作 人体 生物 材料 。 １．２ 紫外 光辐 照接枝
聚合 物表 面紫外 光接 枝反 应是 指利用 紫外 光 引发单 体 在聚合 物 表 面 进 行 的接 枝 聚 合 反应 ，该 反应 遵守 自由基 聚合 机理 。聚合物 表面 紫外光 接 枝反 应研 究 始 于 ２Ｏ世 纪 ５Ｏ年 代 ，目前 已被 广 泛
收 稿 日期 ：２０１１．０２－２１；修 改 稿 收 到 日期 ：２０１１—０５－３０。 作者简介 ：王甜甜 （１９８５一 ），硕士研究 生。研究方 向为高 分 子 材 料 学 。 通讯 联 系人 。ｚｈａｏｇｕｏｌｉａｎｇ＿ＰＥＴ表 面改性研究进展
４９
应用 于 改善 ＰＥＴ表 面亲水 性 和抗静 电性 能研 究 。 Ｍ．Ｚ．Ｚｈｅｎｇ等 在 ２００４年研 究 了用 近 紫外
光对 ＰＥＴ材 料进 行表 面改性 ，将 ＰＥＴ材 料 在无 氧 气 的状 态下用 １７２ ｎｍ 的紫 外 氙 激 态 分子 灯 做 表 面改 性 的 实 验 。实 验 发 现 ，当 紫 外 剂 量 为 １６ Ｊ／ ｃｍ 时 ，材 料 的羰 基减 少 ，形 成 了酸基 团 。当紫 外 剂 量 高 于 １６ Ｊ／ｃｍ 时 ，不 同 的 刻 蚀 使 半 晶状 的 ＰＥＴ表 面变粗 糙 ，这说 明 紫外辐 照 的强 度不 同 ，对 材 料 的表 面改 性程 度是 不 同 的。
综 述 与 专 论
ＣＨ合ＩＮ成 Ａ 纤ＳＹ维ＮＴ工 ＨＥ业 ＴＩＣ， ２０Ｆ１Ｉ１ Ｂ， Ｅ３ Ｒ４ （４ＩＮ）Ｄ：４Ｕ８ＳＴ—Ｒ５Ｙ２
ＰＥＴ表 面 改 性 研 究 进 展
王甜甜 ，王晓春 ，赵 国棵
（北京服装学院 ，北京 １０００２９）
摘 要 ：综述了国内外聚对苯二 甲酸 乙二醇酯（ＰＥＴ）的表面改性研 究进展。ＰＥＴ表 面改性 方法主要有 ：化 学接枝改性 、紫外光辐照接枝改性 、高能射线辐照接枝改性 、等离子体处理接枝改性以及臭氧氧化改性等 ；通 过 ＰＥＴ表面改性 ，可 以改善 ＰＥＴ的亲水性 、抗静 电性 、粘附性和生物相容性 等性 能 ；介绍 了改性 ＰＥＴ在相关 领域 中的应用 ；指出 ＰＥＴ的表面改性技术尚有许 多关键科学问题和技术难题需解决 。 关键 词 ：聚对苯二 甲酸乙二醇酯 表面改性 接枝 等离子体 紫外辐照 进 展 中 图分 类 号 ：ＴＱ３２３．４ １ 文 献 识 别 码 ：Ａ 文 章 编号 ：１００１—００４１（２０１１）０４—００４８．０５
剂 在 ＰＥＴ薄 膜 表 面 接 枝 共 聚 乙烯 基单 体４－乙烯 基 吡 啶 ，实 验 结 果 显 示 ，接 枝 了 ４一乙烯 基 吡 啶 后 ＰＥＴ的 吸水性从Ｏ．８％提 高到 了 １６．４％ 。一 年后 ， Ｏ．Ｓａｎｌｉ等 尝试用 铈 铵盐 作 为 引发 剂 在 ＰＥＴ薄 膜 接枝丙 烯 酰胺 单 体 ，并 分别 选 用 ＤＭＳＯ、吗 啉 、醋 酸 、丁 醇 和 １，２二 氯 乙烷 为 溶 胀 剂 ，实 验 发 现 ， ＤＭＳＯ在 １４０℃ 溶胀 １ ｈ的溶 胀效 果最好 。之后 ， Ｈ．Ｉ．Ｕｎａｌ和 Ｏ．Ｓａｎｌｉ ８ 用偶 氮 二 异 丁腈 作 为接 枝 共聚 的引发 剂 ，在 ＰＥＴ薄 膜 上接 枝 丙烯 酰 胺 之前 先 用 四氯 乙烷提 前溶胀 ＰＥＴ薄膜 ，７０℃时实 验 的 接枝率 最 大 。此 外 ，还 在 ＰＥＴ薄 膜 上接 枝 了 单体 甲基丙 烯 酸 羟 乙 酯 和 ２一丙 烯 酰 胺一甲 基 丙 烷 磺 酸 取得 了较好 的结果 。
聚对 苯二 甲酸 乙二 醇酯 （ＰＥＴ）具有 优 异 的机 械性 能 和 良好 化 学 稳 定 性 及 卫 生 性 ＿１ Ｊ，在 纺 织 、 包装 、农业 及生 物 医药 等领 域 得 到 日益 广 泛 的应 用 。但 是 由于 ＰＥＴ大分 子链 结 构 规 整 ，结 晶度 较 高 ，且 分 子 中无 强 极 性 基 团 ，故 其 表 面 亲 和性 较 差 ，因此 很大 程度 上影 响 了 ＰＥＴ材 料 的 表 面亲 水性 、印 刷性 、染 色性 以及 血 液相容 性等 性能 。通 过共 聚或 共混 的方 法可 以改 变 ＰＥＴ的表 面性 能 ， 但 是上 述方法 对 ＰＥＴ表 面 的改性 效 果 不够 明显 ， 同时会带 来基体 性 能劣 化 ，从 而影 响 ＰＥＴ产 品 的 其他 应 用性能 。为 了保 持 ＰＥＴ本 体 优 异性 能 ，目 前 ＰＥＴ表面 改性 多 采 用 在 ＰＥＴ表 面进 行 化 学 接 枝 的方 法 。
１ ＰＥＴ表 面 改性方 法 １．１ 化 学接枝
ＰＥＴ的表面 化学 接枝 改性是 指用 化学 处 理 的 方 法在 ＰＥＴ的表 面 接 枝 单 体 或 基 团 。在 对 ＰＥＴ 表 面进 行化学 接枝 聚合 之前 的预处 理 能提高 单体 的接枝 率 ，预 处理 的主 要 方法 有 碱 处 理 法 和溶 胀 处 理法 。另 外 ，接 枝 聚 合 时 选择 有 效 的 引 发剂 也 能 促 进 接 枝 反 应 的进 行 。通过 在 ＰＥＴ表 面化 学接枝乙烯基团能有效改善其亲水性 。接枝 的乙 烯基 单 体主要 有丙 烯酰 胺 、４．乙烯 基 吡 啶 、甲基丙 烯 酸 羟 乙 酯 、２．丙 烯 酰 胺．甲 基 丙 烷 磺 酸 等 。 １９９３年 ０．Ｓａｎｌｉ等 以过氧 化 苯 甲酰 为 引发 剂 ， 以吡 啶 、１，２．二 甲基 亚 砜 （ＤＭＳＯ）为 溶 胀 剂 ，对 ＰＥＴ表 面进行 改 性 。结 果 表 明 ，以 ＤＭＳＯ 作 为溶 胀剂在 ７０℃ 时单体 的接枝率最 高。１９９６年 ０． Ｓａｎｌｉ。。 和 Ｈ．１．Ｕｎａｌ Ｅ７］又 以过 氧 化 苯 甲酰 为 引 发
聚合 物表 面紫外 光接 枝反 应是 指利用 紫外 光 引发单 体 在聚合 物 表 面 进 行 的接 枝 聚 合 反应 ，该 反应 遵守 自由基 聚合 机理 。聚合物 表面 紫外光 接 枝反 应研 究 始 于 ２Ｏ世 纪 ５Ｏ年 代 ，目前 已被 广 泛
收 稿 日期 ：２０１１．０２－２１；修 改 稿 收 到 日期 ：２０１１—０５－３０。 作者简介 ：王甜甜 （１９８５一 ），硕士研究 生。研究方 向为高 分 子 材 料 学 。 通讯 联 系人 。ｚｈａｏｇｕｏｌｉａｎｇ＿ＰＥＴ表 面改性研究进展
４９
应用 于 改善 ＰＥＴ表 面亲水 性 和抗静 电性 能研 究 。 Ｍ．Ｚ．Ｚｈｅｎｇ等 在 ２００４年研 究 了用 近 紫外
光对 ＰＥＴ材 料进 行表 面改性 ，将 ＰＥＴ材 料 在无 氧 气 的状 态下用 １７２ ｎｍ 的紫 外 氙 激 态 分子 灯 做 表 面改 性 的 实 验 。实 验 发 现 ，当 紫 外 剂 量 为 １６ Ｊ／ ｃｍ 时 ，材 料 的羰 基减 少 ，形 成 了酸基 团 。当紫 外 剂 量 高 于 １６ Ｊ／ｃｍ 时 ，不 同 的 刻 蚀 使 半 晶状 的 ＰＥＴ表 面变粗 糙 ，这说 明 紫外辐 照 的强 度不 同 ，对 材 料 的表 面改 性程 度是 不 同 的。
综 述 与 专 论
ＣＨ合ＩＮ成 Ａ 纤ＳＹ维ＮＴ工 ＨＥ业 ＴＩＣ， ２０Ｆ１Ｉ１ Ｂ， Ｅ３ Ｒ４ （４ＩＮ）Ｄ：４Ｕ８ＳＴ—Ｒ５Ｙ２
ＰＥＴ表 面 改 性 研 究 进 展
王甜甜 ，王晓春 ，赵 国棵
（北京服装学院 ，北京 １０００２９）
摘 要 ：综述了国内外聚对苯二 甲酸 乙二醇酯（ＰＥＴ）的表面改性研 究进展。ＰＥＴ表 面改性 方法主要有 ：化 学接枝改性 、紫外光辐照接枝改性 、高能射线辐照接枝改性 、等离子体处理接枝改性以及臭氧氧化改性等 ；通 过 ＰＥＴ表面改性 ，可 以改善 ＰＥＴ的亲水性 、抗静 电性 、粘附性和生物相容性 等性 能 ；介绍 了改性 ＰＥＴ在相关 领域 中的应用 ；指出 ＰＥＴ的表面改性技术尚有许 多关键科学问题和技术难题需解决 。 关键 词 ：聚对苯二 甲酸乙二醇酯 表面改性 接枝 等离子体 紫外辐照 进 展 中 图分 类 号 ：ＴＱ３２３．４ １ 文 献 识 别 码 ：Ａ 文 章 编号 ：１００１—００４１（２０１１）０４—００４８．０５
剂 在 ＰＥＴ薄 膜 表 面 接 枝 共 聚 乙烯 基单 体４－乙烯 基 吡 啶 ，实 验 结 果 显 示 ，接 枝 了 ４一乙烯 基 吡 啶 后 ＰＥＴ的 吸水性从Ｏ．８％提 高到 了 １６．４％ 。一 年后 ， Ｏ．Ｓａｎｌｉ等 尝试用 铈 铵盐 作 为 引发 剂 在 ＰＥＴ薄 膜 接枝丙 烯 酰胺 单 体 ，并 分别 选 用 ＤＭＳＯ、吗 啉 、醋 酸 、丁 醇 和 １，２二 氯 乙烷 为 溶 胀 剂 ，实 验 发 现 ， ＤＭＳＯ在 １４０℃ 溶胀 １ ｈ的溶 胀效 果最好 。之后 ， Ｈ．Ｉ．Ｕｎａｌ和 Ｏ．Ｓａｎｌｉ ８ 用偶 氮 二 异 丁腈 作 为接 枝 共聚 的引发 剂 ，在 ＰＥＴ薄 膜 上接 枝 丙烯 酰 胺 之前 先 用 四氯 乙烷提 前溶胀 ＰＥＴ薄膜 ，７０℃时实 验 的 接枝率 最 大 。此 外 ，还 在 ＰＥＴ薄 膜 上接 枝 了 单体 甲基丙 烯 酸 羟 乙 酯 和 ２一丙 烯 酰 胺一甲 基 丙 烷 磺 酸 取得 了较好 的结果 。
聚对 苯二 甲酸 乙二 醇酯 （ＰＥＴ）具有 优 异 的机 械性 能 和 良好 化 学 稳 定 性 及 卫 生 性 ＿１ Ｊ，在 纺 织 、 包装 、农业 及生 物 医药 等领 域 得 到 日益 广 泛 的应 用 。但 是 由于 ＰＥＴ大分 子链 结 构 规 整 ，结 晶度 较 高 ，且 分 子 中无 强 极 性 基 团 ，故 其 表 面 亲 和性 较 差 ，因此 很大 程度 上影 响 了 ＰＥＴ材 料 的 表 面亲 水性 、印 刷性 、染 色性 以及 血 液相容 性等 性能 。通 过共 聚或 共混 的方 法可 以改 变 ＰＥＴ的表 面性 能 ， 但 是上 述方法 对 ＰＥＴ表 面 的改性 效 果 不够 明显 ， 同时会带 来基体 性 能劣 化 ，从 而影 响 ＰＥＴ产 品 的 其他 应 用性能 。为 了保 持 ＰＥＴ本 体 优 异性 能 ，目 前 ＰＥＴ表面 改性 多 采 用 在 ＰＥＴ表 面进 行 化 学 接 枝 的方 法 。
１ ＰＥＴ表 面 改性方 法 １．１ 化 学接枝
ＰＥＴ的表面 化学 接枝 改性是 指用 化学 处 理 的 方 法在 ＰＥＴ的表 面 接 枝 单 体 或 基 团 。在 对 ＰＥＴ 表 面进 行化学 接枝 聚合 之前 的预处 理 能提高 单体 的接枝 率 ，预 处理 的主 要 方法 有 碱 处 理 法 和溶 胀 处 理法 。另 外 ，接 枝 聚 合 时 选择 有 效 的 引 发剂 也 能 促 进 接 枝 反 应 的进 行 。通过 在 ＰＥＴ表 面化 学接枝乙烯基团能有效改善其亲水性 。接枝 的乙 烯基 单 体主要 有丙 烯酰 胺 、４．乙烯 基 吡 啶 、甲基丙 烯 酸 羟 乙 酯 、２．丙 烯 酰 胺．甲 基 丙 烷 磺 酸 等 。 １９９３年 ０．Ｓａｎｌｉ等 以过氧 化 苯 甲酰 为 引发 剂 ， 以吡 啶 、１，２．二 甲基 亚 砜 （ＤＭＳＯ）为 溶 胀 剂 ，对 ＰＥＴ表 面进行 改 性 。结 果 表 明 ，以 ＤＭＳＯ 作 为溶 胀剂在 ７０℃ 时单体 的接枝率最 高。１９９６年 ０． Ｓａｎｌｉ。。 和 Ｈ．１．Ｕｎａｌ Ｅ７］又 以过 氧 化 苯 甲酰 为 引 发