电子束蒸发法沉积PTFE基复合薄膜及其性能研究

发布时间：2017-09-11 06:03

  本文关键词：电子束蒸发法沉积PTFE基复合薄膜及其性能研究

  更多相关文章： 电子束蒸发法 Ag/PTFE薄膜 石蜡/PTFE薄膜 疏水性 抗菌性 双疏性能

【摘要】：为了解决医疗器械表面的交叉感染问题,制备既能改善医疗器械表面疏水性能,同时又能抑制菌膜形成的抗菌功能涂层具有十分重要的意义。此外,防水、防油的自清洁双疏性薄膜在液晶显示屏、手机屏等固体表面具有广泛的应用价值。因此,本文基于聚四氟乙烯(PTFE)和石蜡本身的疏水特性,结合纳米银单质的抗菌性,采用低功率电子束蒸发法(EBD),制备具有疏水抗菌协同作用的掺银PTFE复合薄膜以及石蜡/PTFE双疏性的聚合物复合膜。研究内容如下：采用EBD法,以AgCl/PTFE、AgNO3/PTFE(质量比1：1)混合物靶材在石英、硅片、有机玻璃(PMMA)和镀铝聚酯膜基底上,沉积约490nm厚的掺银PTFE复合薄膜。结果表明,以AgCl/PTFE混合靶材制备得到的薄膜具有更好的抗菌效果,薄膜表面主要存在C=C、C-C、C-CFn、C-F、AgF2、 AgCl、单质Ag等成分,薄膜针对金色葡萄球菌和大肠杆菌都具有良好的抗菌性能；以AgNO3/PTFE混合靶材制备得到的薄膜,主要含有C-C、-CF2、-CF3和Ag20等成分,针对金色葡萄球菌和大肠杆菌都没有显示明显的抗菌性能。采用EBD法,以AgCl/PANI(质量比1：1)混合物靶材在石英、硅片、PMMA基片和镀铝聚酯膜基底上,沉积1.33um厚的掺银PANI复合薄膜。复合薄膜针对金色葡萄球菌具有明显的抗菌效果,而针对大肠杆菌抗菌效果不明显。采用EBD法,调节石蜡/PTFE混合靶材质量配比,在石英、硅片和镀铝聚酯膜基底上沉积薄膜。当靶材配比为4：1时,硅片基底上沉积的复合薄膜对去离子水、乙二醇、丙三醇的接触角值分别为152°,130°,142°,薄膜具有优越的超疏水、疏油性能；石英基底上沉积的复合薄膜针对去离子水、乙二醇、丙三醇的接触角值分别为170°、1460、149°,薄膜具有更加优越的超疏水、疏油性能,主要是因为石英基底上沉积薄膜的粗糙度更大。
【关键词】：电子束蒸发法 Ag/PTFE薄膜 石蜡/PTFE薄膜 疏水性 抗菌性 双疏性能
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1. 绪论10-14
• 1.1 PTFE薄膜10-11
• 1.1.1 PTFE薄膜的制备方法10-11
• 1.1.2 PTFE薄膜的应用11
• 1.2 金属/聚合物复合材料11-12
• 1.2.1 金属/聚合物复合材料的制备方法及应用11-12
• 1.2.2 金属/聚合物复合薄膜的制备方法及应用12
• 1.3 双疏性薄膜12-13
• 1.3.1 双疏性薄膜的制备方法13
• 1.3.2 双疏性薄膜的应用13
• 1.4 本文的研究目的及内容13-14
• 2 薄膜的制备方法及性能分析14-20
• 2.1 EBD法沉积薄膜的原理14-15
• 2.2 EBD法沉积薄膜的工艺流程15-16
• 2.3 薄膜的表征及测试16-20
• 2.3.1 傅里叶变换衰减全反射红外光谱仪16
• 2.3.2 X-射线光电子能谱16-17
• 2.3.3 原子力显微镜17
• 2.3.4 扫描电子显微镜17
• 2.3.5 透射电镜17-18
• 2.3.6 接触角测量仪18
• 2.3.7 抗菌性能测试18-20
• 3. EBD制备PTFE聚合物薄膜及其性能分析20-28
• 3.1 引言20
• 3.2 实验仪器及材料20-21
• 3.3 薄膜的制备及表征21
• 3.4 薄膜的成分和形貌分析21-23
• 3.4.1 XPS表征21-22
• 3.4.2 TEM表征22
• 3.4.3 FESEM表征22-23
• 3.5 不同基底上PTFE薄膜的疏水性能分析23-26
• 3.5.1 空白石英、硅片基底形貌表征及疏水性能分析23-24
• 3.5.2 石英基底上沉积不同厚度PTFE膜的形貌24-25
• 3.5.3 石英基底上沉积不同厚度PTFE膜的疏水性能25
• 3.5.4 硅片基底上沉积不同厚度PTFE薄膜的形貌25-26
• 3.5.5 硅片基底上沉积不同厚度PTFE薄膜的疏水性能26
• 3.6 本章小结26-28
• 4 EBD制备掺银PTFE基复合薄膜及其性能分析28-45
• 4.1 引言28
• 4.2 所用仪器及材料28-30
• 4.3 AgCl/PTFE 1：1为靶材制备的掺银PTFE基复合薄膜30-39
• 4.3.1 成分分析30-32
• 4.3.2 TEM分析32
• 4.3.3 FESEM表征32-33
• 4.3.4 硅片基底上复合薄膜的形貌及疏水性能33-34
• 4.3.5 石英基底上复合薄膜的形貌及疏水性能34
• 4.3.6 复合薄膜针对金色葡萄球菌的抗菌性能分析34-36
• 4.3.7 复合薄膜针对大肠杆菌的抗菌性能分析36-38
• 4.3.8 复合薄膜的抗菌持久性分析38-39
• 4.4 AgNO_3/PTFE 1：1为靶材制备的掺银PTFE基复合薄膜39-44
• 4.4.1 成分分析39-40
• 4.4.2 FESEM分析40-41
• 4.4.3 TEM分析41
• 4.4.4 硅片基底上复合薄膜的形貌及疏水性能41-42
• 4.4.5 石英基底上复合薄膜的形貌及疏水性能42-43
• 4.4.6 复合薄膜的抗菌性能分析43-44
• 4.5 本章小结44-45
• 5 EBD制备掺银PANI基复合薄膜及其性能分析45-55
• 5.1 引言45
• 5.2 所用仪器及材料45-47
• 5.3 结果与讨论47-54
• 5.3.1 成分分析47-49
• 5.3.2 表面形貌分析49-51
• 5.3.3 电化学性能51-52
• 5.3.4 抗菌性能52-53
• 5.3.5 抗菌持久性分析53-54
• 5.4 本章小结54-55
• 6. EBD制备石蜡/PTFE复合薄膜及其性能分析55-67
• 6.1 引言55
• 6.2 实验仪器及材料55-56
• 6.3 石蜡/PTFE复合薄膜的制备56
• 6.4 石蜡/PTFE复合薄膜的成分形貌分析56-60
• 6.4.1 FT-IR分析56-57
• 6.4.2 XPS分析57-58
• 6.4.3 表面形貌分析58-60
• 6.5 石蜡/PTFE不同配比靶材在硅片上制备的薄膜60-63
• 6.5.1. 石蜡薄膜的表面形貌分析60
• 6.5.2 石蜡/PTFE复合薄膜表面形貌分析60-61
• 6.5.3 不同靶材配比下薄膜的疏水性能61
• 6.5.4 不同靶材配比下薄膜的疏油性能61-63
• 6.6 石蜡/PTFE不同配比靶材在石英上制备的薄膜63-65
• 6.6.1 石蜡薄膜的表面形貌分析63
• 6.6.2 石蜡/PTFE复合薄膜的表面形貌分析63-64
• 6.6.3 不同靶材配比下薄膜的疏水性能64
• 6.6.4 不同靶材配比下薄膜的疏油性能64-65
• 6.7 本章小结65-67
• 全文结论67-69
• 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-79
• 附录79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王丽;石敏;周国庆;左如忠;许育东;苏海林;伍光;于桂洋;于涛;;2-2型磁电复合薄膜材料研究现状[J];金属功能材料;2010年06期

2 ;复合薄膜试制小结[J];塑料;1975年01期

3 胡嘉鹏;耐高压杀菌的复合薄膜袋装食品的生产和标准化[J];食品与发酵工业;1978年05期

4 李淑兰;;对843复合薄膜的剖析[J];防腐与包装;1986年01期

5 曹庸;;多层交叉复合薄膜[J];金山油化纤;1987年03期

6 陶宏;;一种新型多层共挤出复合薄膜[J];金山油化纤;1989年03期

7 石敏;顾仓;许育东;王雷;苏海林;王云龙;齐三;袁琳;;无铅多铁性复合薄膜材料的研究[J];材料导报;2013年23期

8 龚朝阳;罗学涛;张颖;程璇;张莹;;复合薄膜研究的进展[J];真空;2006年05期

9 陈莹莹;张溪文;郭玉;韩高荣;;SiC_xO_y/SnO_2:F/TiO_2复合薄膜的制备及其性能[J];材料科学与工程学报;2008年06期

10 董松涛;喻利花;董师润;许俊华;;磁控共溅射制备锆-硅-氮复合薄膜的显微组织与性能[J];机械工程材料;2008年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 高学文;;多层共挤出复合薄膜晶点解析[A];中国包装技术协会研讨推广会暨塑料包装委员会第六届第三次年会论文集[C];2004年

2 密永娟;欧军飞;杨生荣;王金清;;聚多巴胺基复合薄膜的制备及其性能研究[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年

3 李晓光;刘愉快;姚一平;;BiFeO3/La5/8Ca3/8MnO3复合薄膜的巨磁介电效应及高低电阻态转换行为[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

4 赵巍;贾震;鄂磊;雅菁;刘志锋;;浸渍提拉法合成钛酸铋/二氧化钛复合薄膜的研究[A];第十七届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2012年

5 王昊;陈双俊;张军;许仲梓;;LDPE/POE/SmBO_3复合薄膜材料表面蚀刻研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集（下册）[C];2009年

6 朱军;杨明成;陈海军;刘克波;赵惠东;张传国;;γ—射线辐射对尼龙6复合薄膜性能的影响[A];第6届辐射研究与辐射工艺学术年会论文集[C];2004年

7 高雅;南策文;;铁磁性薄膜的制备和磁电复合薄膜电控磁性能探究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年

8 赵云峰;高阳;;聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯复合薄膜的超声波焊接[A];2010年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集（下册）[C];2010年

9 李广;殷景华;刘晓旭;冯宇;田付强;雷清泉;;组分对PI/AlN纳米复合薄膜微结构与介电性能影响研究[A];第十三届全国工程电介质学术会议论文集[C];2011年

10 朱军;杨明成;陈海军;刘克波;赵惠东;;尼龙6复合薄膜的研制及其辐射改性研究[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 陈昌杰;聚乙烯醇在复合薄膜中的应用[N];中国包装报;2005年

2 张文英;我国多层共挤设备亟待发展[N];中国化工报;2003年

3 林其水;常用软包材的特性和应用[N];中国包装报;2007年

4 赵世亮;复合薄膜的曲率与材料的热收缩率差异[N];中国包装报;2011年

5 高学文;多层共挤复合薄膜的应用及发展趋势[N];中国包装报;2002年

6 记者 郭新秋、刘文波;多层共挤复合薄膜在大连诞生[N];中国食品质量报;2002年

7 成远发;复合薄膜的固化管理[N];中国包装报;2007年

8 单仁;复合薄膜基材的品种及性能[N];中国建材报;2006年

9 杨林;新型陶瓷复合薄膜研制出[N];广东建设报;2009年

10 杨;复合软包装基材的特性、应用及其开发[N];中国包装报;2000年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 卢春林;电沉积法制备硫族半导体复合薄膜及其光催化性能研究[D];中国工程物理研究院;2015年

2 豆义波;层层组装构筑水滑石基复合薄膜：组装驱动力调控及性能研究[D];北京化工大学;2015年

3 孟祥钦;PZT基双层压电复合薄膜制备及性能研究[D];电子科技大学;2014年

4 唐振华;多重铁性复合薄膜的制备及磁—力—电耦合性能研究[D];湘潭大学;2015年

5 朱朋;基于含能复合薄膜的非线性电爆换能元[D];南京理工大学;2014年

6 时志权;导电聚合物/聚四氟乙烯复合薄膜的制备与研究[D];南京大学;2010年

7 张明玉;离子交换法制备聚酰亚胺/氧化铝复合薄膜及电晕老化机理[D];哈尔滨理工大学;2016年

8 任粒;聚合物基功能复合材料的设计、制备及介电和磁性能研究[D];北京科技大学;2016年

9 付立顺;基于金银纳米粒子取向的高分子复合薄膜的压力敏感行为[D];哈尔滨工业大学;2016年

10 李闽;导电聚吡咯及其复合薄膜材料新法电聚合与应用研究[D];武汉大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 单文杰;基于界面电荷转移的铋系复合薄膜的制备及其光催化性能研究[D];华南理工大学;2015年

2 程波;PIPS法制备多孔C/TiO_2纳米复合薄膜及其太阳能选择吸收性能研究[D];浙江大学;2015年

3 宋晓栋;NaYF_4:Yb~(3+),Tm~(3+)/Ag复合薄膜的制备及其上转换发光性质研究[D];辽宁大学;2015年

4 时春华;软模板法制备中空二氧化硅及其对水性聚氨酯性能的影响[D];陕西科技大学;2015年

5 赵湖钧;L1_0-FePt/B2-FeRh双层复合薄膜的结构和磁性[D];西南大学;2015年

6 司e，

本文编号：829005