等離子體處理對鎳氫電池隔膜紙親水性能的影響
文章出處:等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間:2022-07-14
鎳氫電池隔膜紙主要原料為聚烯烴類化學纖維(聚乙烯PE、聚丙烯PP和聚乙烯-聚丙烯皮芯層纖維ES),聚烯經類化學纖維具有耐強堿腐蝕性能和高電子電阻性能。但聚烯烴類纖維親水、吸水性差,而鎳氫電池隔膜紙必須具有良好的吸水和吸堿性能,才能防止電池正負極直接接觸產生電子導電,在電池內部形成短路,從而延長電池使用壽命。因此,隔膜原紙需解決親水改性問題,目前聚烯烴纖維的親水改性研究主要集中在磺化處理、等離子體處理、化學接枝處理和輻射接枝處理等。
等離子體由電離的導電氣體組成,包括6種典型的粒子,即電子、正離子、負離子、激發(fā)態(tài)的原子或分子、基態(tài)的原子或分子以及光子。當?shù)入x子體粒子顆粒撞擊聚烯烴等聚合物表面時,能夠引發(fā)樣品表面化學鍵斷裂或重新組合。使用非反應型等離子體時,只是將能量轉移給表層分子,使其活化生成鏈自由基,進而相互之間反應產生表面交聯(lián)層,從而提高表面潤濕性和反應性;使用反應型等離子體時,發(fā)生氧化和氮化等反應,生成活性基團,改善表面化學活性,同時氧化分解,表面潤濕性提高。等離子體改性是一種氣固相干法處理聚合物的新方式,具有快速、高效、無污染、操作簡單、節(jié)省能源等優(yōu)點,反應僅涉及纖維100nm內的淺表面,不改變聚合物的性能而可賦予聚合物新的特性。等離子體通常含有高能態(tài)的粒子,當這些高能態(tài)粒子作用到聚烯烴纖維上時,會產生加熱、刻蝕以及自由基反應,這些作用可引人親水性基團,從而使聚烴類紙張具有親水性能。
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未經等離子體處理的鎳氫電池隔膜紙的纖維表面比較光滑,經過大氣壓輝光放電等離子體處理后,纖維表面變得粗糙,說明纖維表面各部位被不同程度地刻蝕。同時,纖維表面引入了-COOH、-OCH和-OH極性官能基團,改變了材料的表面組成,提高了鎳氫電池隔膜紙表面的親水性。