关键词：激光；表面改性；形貌；湿润性
摘 要：采用脉冲激光(λ=1 064 nm,v=3 m/s,f=45 k Hz)对聚氨酯(PUR)表面的形貌和湿润性进行改性。利用扫描电子显微镜(SEM)、三维视频显微镜、激光非接触式粗糙度测试仪研究了激光功率对PUR表面形貌的影响规律。结果表明,激光刻蚀后的PUR表面具有孔洞、凸起、沟槽的形貌特征,表面粗糙度增大;功率从1 W增大到7W的过程中,表面粗糙度逐渐增大;功率7~10 W变化时,表面粗糙度逐渐减小。采用SEM、光电子能谱仪(XPS)、SL200B型接触角测定仪探讨了激光改性对PUR表面湿润性的影响机理。结果表明,未经激光改性的PUR表面,水接触角为73°,表明此时PUR表面呈亲水性;激光改性后,水接触有所增大,当P=5 W时,接触角为94°,表明PUR表面已由亲水性变为疏水性,另外发现,随着激光功率的增加,接触角逐渐变大,当P=7 W时,水接触达到最大值123°,分析激光改性前后的PUR表面XPS图谱发现,改性后材料表面的碳氧比例(O/C)有所增加,表明含氧极性官能团增加,理论上更利于PUR表面的亲水性,但由于表面形貌的变化,材料表面仍呈疏水性,符合Cassie模型。所以,激光改性使得PUR表面湿润性发生变化主要是由其表面的形貌发生变化所引起的。
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027-87841330