等離子（zǐ）表麵處理為什麽能提高材料親水（shuǐ）性（xìng）和（hé）粘接...

低溫等離子體等離子體的一種，主（zhǔ）要成分為電中性氣體分子或原子，含有高能電（diàn）子、正、負離子（zǐ）及（jí）活性自由基等，可用於破壞化學鍵（jiàn）並形成新鍵，實現（xiàn）材料的改性處理。並且，其電子溫度較高，而氣體溫度則可低至室溫，在（zài）實現對等離子體表麵處理要求的同時，不會影響材料基底的性質，適（shì）合於要求在低溫條件下處理的生物醫用材（cái）料。低（dī）溫等離子（zǐ）體可在常溫常壓下產生（shēng），實現條件簡單、消耗（hào）能量小、對環境和儀器係統要求低，易於實現工業化生產及應用。低溫（wēn）等離子體技術是一（yī）種（zhǒng）安全、綠色、環保的技術，可滿足當前（qián）可持續發展的要求。

低溫等離子體表麵（miàn）處（chù）理改性的（de）原理（lǐ）

低溫等離子體在對（duì）材料表麵處理過（guò）程中，材料表麵會暴露在由等離（lí）子體形成的活性環（huán）境中，其中包含大量的活性粒（lì）子如高能電子、處（chù）於激發態的原子、分子及活性自（zì）由基等。

當等離子體或（huò）材料表麵（miàn）含有揮（huī）發性的單體分子時，就會在材料表麵產生聚合反應。而等離子體氣體為空氣（qì）、氧氣、水蒸氣、惰性氣體及二氧化碳等不可產生聚合物單體分（fèn）子的氣體時，則主要發生對材（cái）料表麵的官能團引入，使表麵具有不同的性（xìng）質。采用（yòng）較高功率或（huò）等離子體具有的高（gāo）能粒子數量較多時，這些粒（lì）子（zǐ）及等離子體中的紫外射線（xiàn）會對材料（liào）表麵產生轟擊作用，進而實現材料表麵的刻蝕、交聯及表麵活化等。當來自聚合物表麵一個鏈的自（zì）由（yóu）基與來自另一個鏈的自由基結合形成鍵時，就會在聚合物表麵發（fā）生交聯。表麵（miàn）活化作用涉及表麵自由基與原子或化學官（guān）能團的重組，形（xíng）成與材料表麵官能團不同的基團，進而獲得（dé）具有不同性質的（de）表麵（miàn），實現表（biǎo）麵改性。等離子體誘導的材料表麵（miàn）功能化可以為表麵改性和後續處理過程提供基礎（chǔ），如嫁接、黏接以及其他的生物應用等，以獲得具有不同特（tè）殊性能的材料（liào）表麵。

目前，常用的（de）低溫等離子體進行塑料表麵（miàn）改性的方法主要（yào）有極性基團（tuán）的引入、等離子體引（yǐn）發的表麵聚合反應和接枝（zhī）反應（yīng），主要（yào）目的（de）為改善（shàn）塑料表麵的親水性、提高難黏（nián）塑料的黏合度、提高塑料的生（shēng）物相容性、改善塑料表麵的導電性等（děng）。

改（gǎi）變塑（sù）料（liào）材料表麵（miàn）的親水性

等離子體（tǐ）氣體組分的不同（tóng）會導致等離子體中含有不同（tóng）的粒子種類（lèi），這些粒子與塑料材（cái）料表麵產生改性作用，使其親水性或疏水性能（néng）發生變化。采用不同組分的氣體可以使（shǐ）等離子體（tǐ）產生（shēng）不同的活性物種，如采用含氫（qīng）、含氮或含氧組分作為等離子體（tǐ）氣體（tǐ）或將等離子（zǐ）體氣體載入飽和水蒸氣，則在空氣中對塑料材料進行處理時，就（jiù）會在塑料表麵產生大量的（de）極性基團，一般高分子材料經（jīng）NH3、O2、CO、Ar、N2、H2等氣體等（děng）離子體處理後（hòu）接觸空氣,會在表麵引入—COOH, —C=O ,—NH2,—OH 等基團,增（zēng）加其親水性。

提高材（cái）料表麵粘接性能

塑料高分（fèn）子材料的表麵一般為非極性表麵，等離子體處理能（néng）很容易在高分子材料表麵引入極性基（jī）團或（huò）活（huó）性（xìng）點,它們或者與被粘合材（cái）料、粘合劑麵形成化學鍵,或者增加了與被粘（zhān）合材（cái）料、粘合劑之間的範得華作（zuò）用力（lì）,達到改善粘接的目的。
目前，對等離子體提高塑料粘接性能的機理為：（1）對等離子體處理使表麵具有更高的活性和（hé）更（gèng）大的表麵能；（2）表麵引入的極性集（jí）團可（kě）與黏合劑形成化學鍵合作用；（3）由於等離子體中高能電子的轟（hōng）擊作用，材料（liào）表（biǎo）麵的粗糙度有所增（zēng）加；（4）等離子（zǐ）體處理可以去除表麵的弱（ruò）邊界層，避（bì）免黏合後形成力學性（xìng）能（néng）差的（de）弱邊界層。

目前，低溫等離子表麵處（chù）理技術作為一種新型的表麵處理方法（fǎ），具有（yǒu）綠（lǜ）色、環保（bǎo）、快捷及高效等優點，已在各種塑料聚合物材料的表麵處理（lǐ）過程中得到廣（guǎng）泛應用（yòng），實現了基於（yú）聚合物材料的各類特（tè）殊性能，也間接拓寬了聚合物分子的應（yīng）用範圍，具有廣闊的應用前景。