Surface modification of polymers and carbon-based materials

Details Surface modification of polymers and carbon-based materials Surface modification of polymers and carbon-based materials

C - Chemistry, Metallurgy

08

J

C08J 7/12 (2006.01) C08F 8/42 (2006.01) C08J 3/28 (2006.01) C08J 7/04 (2006.01)

Patent

CA 2224856

This invention provides an improved process for surface modification of polymers and carbon-based materials, and improved materials produced by the process. The preferred surface modification process of the present invention comprises three steps: a first activation step wherein reactive hydrogen groups are formed in a surface layer of a polymeric or carbon-based material; a second silylation step wherein the reactive hydrogen groups are reacted with a silylating agent to form silicon-containing groups; and a third stabilization step wherein an upper portion of the activated, silylated layer is oxidatively converted to a silicon dioxide enriched surface layer. The process can be performed using materials not having pre-existing reactive hydrogen groups or precursor groups. Surface modified materials according to the present invention have improved properties, such as erosion resistance and oxygen and water barrier properties, and are potentially useful in numerous industries, such as aerospace and packaging.

L'invention concerne un procédé amélioré pour modifier la surface de polymères et de matériaux à base de carbone, ainsi que les matériaux améliorés obtenus grâce à ce procédé. Le procédé préféré de modification de surface dont traite l'invention comprend trois étapes: une première étape d'activation consiste à former des groupes hydrogène réactifs dans une couche de surface d'un matériau polymères ou à base de carbone; une deuxième étape de silylation consiste à faire réagir les groupes hydrogène réactifs avec un agent de silylation pour former des groupes contenant du silicium; et une troisième étape de stabilisation consistant à effectuer la conversion oxydative de la partie supérieure de la couche activée et silylée en une couche de surface enrichie en dioxyde de silicium. Le procédé peut être réalisé au moyen de matériaux ne possédant pas au préalable de groupes hydrogène ou de groupes précurseurs réactifs. Ces matériaux présentent des propriétés améliorées, telles que la résistance à l'érosion et des propriétés de barrière à l'oxygène et à l'eau et sont potentiellement utiles dans plusieurs industries, telles que l'industrie aérospatiale ou l'industrie de conditionnement.

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