表面改性方法以及表面改性彈性體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及表面改性方法以及表面改性彈性體，例如至少具有部分表面通過該方 法改性的注射器用襯墊和至少具有部分溝槽表面通過該方法改性的輪胎。
【背景技術(shù)】
[0002] 考慮到密封性能的重要性，彈性體（例如，橡膠）被用在可在滑動的同時維持密封 性能的構(gòu)件中，例如，與注射器柱塞整合并且在柱塞及注射筒之間形成密封的襯墊。遺憾地 是，這樣的彈性體在滑動特性上具有小問題（參考專利文獻(xiàn)1)。由此，將滑動特性改善劑 (例如，硅酮油）涂布于該滑動表面上。然而，硅酮油對新近上市的生物制劑的潛在副作用 引起人們的擔(dān)憂。同時，未涂布滑動特性改善劑的襯墊滑動特性不佳，因此不能平滑地推動 柱塞，導(dǎo)致在給藥時發(fā)生顫動。因此，會發(fā)生諸如注射量不準(zhǔn)確以及給病人帶來痛苦等問 題。
[0003] 為滿足這種密封特性和滑動特性相互矛盾的要求，人們提出了一種帶有自潤滑的 PTFE薄膜的涂覆技術(shù)（參考專利文獻(xiàn)2)。但是，PTFE薄膜通常較為昂貴而且會增加處理產(chǎn) 品的生產(chǎn)成本。因此，該薄膜的使用范圍有限。此外，當(dāng)被用于其中重復(fù)進(jìn)行滑動或其它動 作并因此要求耐久性的應(yīng)用時，涂覆PTFE薄膜的產(chǎn)品可能并不可靠。進(jìn)一步地，因?yàn)镻TFE 對于輻射易受損，很遺憾地不能用輻射對其消毒。
[0004] 同時，考慮到在另外的應(yīng)用的使用中，要求在水存在的情況下的滑動特性。特別 地，通過降低預(yù)灌封注射器的內(nèi)表面或者供水的管（pipe)或管道（tube)的內(nèi)表面的流體 阻力、或者通過增大或顯著減少與水的接觸角，可以無損耗地供水。通過減少導(dǎo)液管的內(nèi)表 面和外表面的牽拉，導(dǎo)液管可以容易地插入主體（body)，并且金屬導(dǎo)線可以容易的穿過導(dǎo) 液管。進(jìn)一步地，通過降低輪胎溝槽表面的流體阻力、或者通過增大或顯著減小與水的接觸 角，可以改善濕路上的水以及雪路上的雪的排水。這導(dǎo)致抓地性能的增強(qiáng)和打滑性能的改 善，因此更為安全。另外，當(dāng)輪胎的胎側(cè)壁表面或建筑物的墻面的滑動阻力降低時或它們與 水的接觸角增大時，可以預(yù)計(jì)到臟污和塵土的粘附將會減少。
[0005] 可以預(yù)計(jì)到進(jìn)一步的有益效果，例如：當(dāng)通過隔膜例如隔膜泵或閥給出水、水溶液 等時的壓力損失更?。煌ㄟ^增強(qiáng)雪橇或滑雪板滑動表面的滑動特性，可以達(dá)成輕松的滑動； 通過增強(qiáng)路標(biāo)或指示牌的滑動特性使雪容易從其表面滑落，而使其更明顯；通過減少船舶 外周的滑動阻力或增大其與水的接觸角，達(dá)成船舶外周抗水性或牽拉的降低以及細(xì)菌在該 外周上的較少粘附；并且，通過增強(qiáng)泳裝的織物表面的滑動特性，達(dá)成其水的阻力或牽拉的 降低。
[0006] 引用文獻(xiàn)列表
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn) I :JP 2004-298220 A
[0009] 專利文獻(xiàn) 2 :JP 2010-142573 A

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 技術(shù)問題
[0011] 本發(fā)明的目的是解決上述問題并提供一種對硫化橡膠或熱塑性彈性體進(jìn)行表面 改性的方法，并根據(jù)應(yīng)用，其低成本地提供多種功能比如滑動特性或生物相容性。本發(fā)明的 目的還在于提供表面改性的彈性體，例如至少局部具有通過該方法改性部分表面的注射器 用襯墊和至少局部具有通過該方法改性發(fā)溝槽表面或胎側(cè)表面的輪胎。
[0012] 解決問題的方法
[0013] 本發(fā)明涉及一種對硫化橡膠或熱塑性彈性體的對象進(jìn)行表面改性的方法，該方法 包括：步驟1，在所述對象的表面上形成聚合引發(fā)點(diǎn)A ;以及
[0014] 步驟2,從所述聚合引發(fā)點(diǎn)A開始，非功能單體進(jìn)行自由基聚合從而生長非功能聚 合物鏈，進(jìn)一步地，含氟功能單體進(jìn)行自由基聚合從而生長含氟功能聚合物鏈。
[0015] 優(yōu)選所述步驟2包括：從該聚合引發(fā)點(diǎn)A開始，非功能單體進(jìn)行自由基聚合以生長 非功能聚合物鏈，接著在所述非功能聚合物鏈的表面上形成聚合引發(fā)點(diǎn)B，并且進(jìn)一步地從 該聚合引發(fā)點(diǎn)B開始，含氟功能單體進(jìn)行自由基聚合從而生長含氟功能聚合物鏈。
[0016] 優(yōu)選所述步驟1包括在該對象表面吸附光聚合引發(fā)劑，可選擇地接著用波長300 至400nm的LED光進(jìn)行照射，以便由其表面的光聚合引發(fā)劑形成聚合引發(fā)點(diǎn)。
[0017] 優(yōu)選所述步驟2包括從該聚合引發(fā)點(diǎn)A開始，通過波長300至450nm的LED光進(jìn)行 照射，非功能單體進(jìn)行自由基聚合，生長非功能聚合物鏈，以及進(jìn)一步地，通過波長300至 450nm的LED光進(jìn)行照射，含氟功能單體進(jìn)行自由基聚合，從而生長含氟功能聚合物鏈。
[0018] 本發(fā)明還涉及一種對硫化橡膠或熱塑性彈性體的對象進(jìn)行表面改性的方法，該方 法包括：步驟I，在光聚合引發(fā)劑A的存在下，非功能單體在所述對象的表面上進(jìn)行自由基 聚合從而生長非功能聚合物鏈；以及進(jìn)一步地，在光聚合引發(fā)劑B的存在下，含氟功能單體 進(jìn)行自由基聚合從而生長含氟功能聚合物鏈。
[0019] 優(yōu)選該步驟I包括從該對象表面上的光聚合引發(fā)劑A形成的聚合引發(fā)點(diǎn)A開始， 非功能單體進(jìn)行自由基聚合以生長非功能聚合物鏈，接著從非功能聚合物鏈表面上的光聚 合引發(fā)劑B形成的聚合引發(fā)點(diǎn)B開始，含氟功能單體進(jìn)行自由基聚合以生長含氟功能聚合 物鏈。
[0020] 優(yōu)選所述硫化橡膠或熱塑性彈性體含有烯丙基碳原子所述碳原子是與雙鍵相鄰 的碳原子。
[0021] 所述光聚合引發(fā)劑優(yōu)選為二苯甲酮化合物和噻噸酮化合物中的至少一種。
[0022] 在步驟2的非功能單體和/或含氟功能單體的自由基聚合中，優(yōu)選添加還原劑或 抗氧化劑。所述還原劑或抗氧化劑優(yōu)選為選自核黃素、抗壞血酸、α -生育酚、β -胡蘿卜素 以及尿酸所形成的組中的至少一種。
[0023] 該表面改性方法優(yōu)選包括在光照射期間或之前，在反應(yīng)容器和反應(yīng)溶液中導(dǎo)入惰 性氣體，并且在惰性氣體置換的氣氛下進(jìn)行單體聚合。
[0024] 所述非功能單體優(yōu)選為選自下組中的至少一種：丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酸堿金屬 鹽、丙烯酸胺鹽、丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、二乙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、羥基乙基 丙烯酰胺、丙烯酰嗎啉、丙烯酸甲氧甲酯、丙烯酸羥基乙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯、甲 基丙烯酸堿金屬鹽、甲基丙烯酸胺鹽、甲基丙烯酰胺、二甲基甲基丙烯酰胺、二乙基甲基丙 烯酰胺、異丙基甲基丙烯酰胺、羥基乙基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酰嗎啉、甲基丙烯酸甲氧 基甲酯、甲基丙烯酸羥基乙酯、以及丙烯腈
[0025] 所述含氟功能單體優(yōu)選含氟（甲基）丙烯酸改性的有機(jī)硅化合物，所述含氟（甲 基）丙烯酸改性的有機(jī)硅化合物通過包含（甲基）丙烯酸基團(tuán)的不飽和單羧酸（B)與以下 述式（1)表示的含氟環(huán)氧改性的有機(jī)硅化合物（A)的加成反應(yīng)獲得：
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于對硫化橡膠或熱塑性彈性體的對象進(jìn)行表面改性的方法，該方法包括： 步驟1，在所述對象的表面上形成聚合引發(fā)點(diǎn)A;以及 步驟2,使非功能單體從所述聚合引發(fā)點(diǎn)A開始進(jìn)行自由基聚合，以生長非功能聚合物 鏈，進(jìn)一步使含氟功能單體進(jìn)行自由基聚合，以生長含氟功能聚合物鏈。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：使非功能單體從所述聚 合引發(fā)點(diǎn)A開始進(jìn)行自由基聚合，以生長非功能聚合物鏈，接著在所述非功能聚合物鏈的 表面上形成聚合引發(fā)點(diǎn)B，并且進(jìn)一步使含氟功能單體從該聚合引發(fā)點(diǎn)B開始進(jìn)行自由基 聚合，以生長含氟功能聚合物鏈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟1包括在所述對象表面吸附 光聚合引發(fā)劑，可選地，接著用波長300至400nm的LED光進(jìn)行照射，從而由所述表面上的 光聚合引發(fā)劑形成聚合引發(fā)點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3中的任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述步驟2包括：使用 波長300至450nm的LED光進(jìn)行照射，使非功能單體從聚合引發(fā)點(diǎn)A開始進(jìn)行自由基聚合， 以生長非功能聚合物鏈，以及進(jìn)一步使用波長300至450nm的LED光進(jìn)行照射，使含氟功能 單體進(jìn)行自由基聚合，以生長含氟功能聚合物鏈。
5. -種用于對硫化橡膠或熱塑性彈性體的對象進(jìn)行表面改性的方法，所述方法包括： 步驟I，在光聚合引發(fā)劑A的存在下，使非功能單體在所述對象的表面上進(jìn)行自由基聚 合，以生長非功能聚合物鏈；以及進(jìn)一步地，在光聚合引發(fā)劑B的存在下，使含氟功能單體 進(jìn)行自由基聚合，以生長含氟功能聚合物鏈。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟I包括：非功能單體從由所述對 象的表面上光聚合引發(fā)劑A形成的聚合引發(fā)點(diǎn)A開始進(jìn)行自由基聚合，以生長非功能聚合 物鏈，接著使含氟功能單體從由非功能聚合物鏈表面上的光聚合引發(fā)劑B形成的聚合引發(fā) 點(diǎn)B開始進(jìn)行自由基聚合，以生長含氟功能聚合物鏈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1?6中任意一