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高分子材料的等離子體表面改性是選用無機非聚合性氣體作為等離子體放電介質(zhì)氣體,對材料表面進行處理改性,常用的氣體有:空氣、氮氣、氬氣、二氧化碳、氦氣和氧氣等。

等離子體對高分子表面改性的影響主要是由以下四個方面組成:(1)表面清潔,即是清除表面的有機污染物;(2)表面刻蝕,去除聚合物表面弱邊界層并增加表面積;(3)高分子材料表面分子的交聯(lián)或支化,可以強化表面層;(4)表面化學結(jié)構(gòu)的改變,在等離子體處理期間發(fā)生,并且在處理后再次暴露于空氣時,此時殘留的自由基可以再次與大氣中的氧氣反應。

等離子體工藝在聚合物表面改性中有著重要的作用。等離子表面改性工藝的優(yōu)點包括：

(1) 改性可局限于表面層而不改變聚合物的本體性質(zhì)。

(2) 等離子體表面改性適用于大部分聚合物材料,如聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等。

(3) 通過選擇所使用的等離子體,可以選擇性的對聚合表面進行化學改性。

(4) 使用氣體等離子體可以避免濕化學技術(shù)中遇到的問題,例如表面上的殘留溶劑和基材的溶脹。

(5) 等離子體改性過程中,整個表面的改性比較均勻。

等離子體表面處理工藝的主要缺點如下:

(1) 等離子體處理大部分需在真空中進行。這個要求增加了操作成本。

(2) 工藝參數(shù)高度依賴于系統(tǒng)設(shè)計,某一系統(tǒng)的最佳工藝參數(shù)往往對另一系統(tǒng)并不適用。

(3) 將實驗裝置擴大到大型生產(chǎn)反應并不是一個簡單的過程。

(4) 等離子體表面處理過程極其復雜,很難良好的解釋等離子體與聚合物表面之間的相互作用。

(5) 很難精確控制在聚合物表面上形成的特定官能團的量。