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聚丙烯(PP)等非极性基材,不含极性官能团,表面能较低,聚脲涂料难以完全浸润其表面导致附着性能较差,是影响其工程应用的重要问题。本文以聚脲涂层为研究对象,探究了树脂结构对聚脲常规性能和附着性能的影响;采用辉光放电N2等离子体辐照、硫酸氧化处理两种表面改性技术改性PP表面,考察处理环境对聚脲与PP基材附着力的影响,研究表明两种表面处理方式对聚脲与PP的附着性能改性作用良好,并通过接触角、表面能、扫描电镜分析(SEM)、傅立叶红外光谱分析(FTIR)、X射线光电子能谱分析(XPS)等方法对PP表面性质、形貌和化学结构进行表征,分析表面处理技术的改性机制。主要研究结果如下:(1)聚脲涂层性能研究结果表明:随着B组分中小分子扩链剂6200含量增加,聚脲的凝胶时间和表干时间均逐渐缩短,涂层的拉伸强度、撕裂强度和硬度逐渐增大,聚脲的断裂伸长率则不断下降,涂层附着力逐渐降低。(2)N2等离子体辐照使PP基材表面接触角减小,表面能增加。当处理功率80W、处理时间90s时,PP基材表面润湿性达到最佳,蒸馏水、二碘甲烷接触角分别减小40.3%和22.0%,表面自由能增加了50.05%,极性分量增加了2296.10%,此时PP与聚脲涂层附着力达到最大值2.75MPa,增加了292.86%。对PP表面进行FTIR、XPS分析可知等离子体处理破坏PP表面C-H或C-C键,使PP表面引入C≡C、C-O、C-N、和-(C=O)-O-等极性基团,且PP表面SEM分析发现等离子体处理对涂层材料表面的侵蚀作用使PP表面出现孔洞、粗糙度增加。(3)硫酸氧化处理使PP基材表面接触角减小,表面能增加,当处理液浓度为20wt%、时间为60min时,温度为50℃时,PP基材表面润湿性达到最佳,蒸馏水、二碘甲烷接触角分别降低了12.78%、7.19%,表面自由能增加了8.65%,极性分量增加了420.78%,此时PP与聚脲涂层附着力达到最大值1.03MPa,增加了47.14%。SEM分析表明硫酸处理洗去PP表面的弱边界层使PP表面粗糙度增加,FTIR、XPS分析表明硫酸氧化处理使PP表面引入C≡C、C-O、C-N、C-O-C等极性基团。(4)根据表面改性前后PP表面的SEM、FTIR、XPS分析结果,可知等离子体辐照和硫酸氧化处理导致聚丙烯基材与聚脲涂层附着力增加的原因基本相同,主要为表面处理使PP表面引入极性基团,使PP基材表面能升高,涂层能更好地润湿基材并与基材表面引入的极性官能团形成氢键连接,同时伴随着由于PP表面粗糙度增加从而增强的聚脲涂层与PP基材之间的机械互锁作用。