等离子表面处理聚合物等离子体聚合物改性的方法
在使用塑料薄膜、橡胶、纤维织物等固体高分子材料时，材料的性能不仅与其体积性能有关，材料的表面性能也占相当大的比例。比如涉及附着力、摩擦力、表面硬度等。因此，为了满足现代社会对多功能材料的要求，经常对材料进行表面改性。介绍一种新的干法改性方法——等离子体聚合物改性。
等离子体是由一些气体物质接收到的高能激发的，由电子、离子、原子、分子、自由基和光子组成，一般是电中性的。等离子体是各种物质存在的状态，与固体、液体、气体处于同一水平。有人称等离子为物质的第四种状态。
那么等离子体聚合物改性是如何与聚合物材料表面相互作用的呢？
该实验用表面疏水的聚酯薄膜进行，用氩等离子体处理5分钟。取出后测得水的接触角为100°，静置一天后测得接触角为70°。为什么薄膜的亲水性越来越好？这是因为一般高分子材料表面经过nh4、o2、h2、n2、ar等处理后会被激发产生各种自由基。处理后，自由基会迅速与空气中的氧气反应，生成羧基、羟基、氨基等极性基团。从而增加其表面的亲水性。
在这些气体中，惰性气体如氢、氮和氩是非反应性等离子体，而氨和氧的等离子体是反应性等离子体。所谓非反应型，是指等离子体中的自由基和离子不与材料表面发生化学反应，而只起激发自由能的作用，材料需要与空气接触，从而引起表面化学结构的变化。反应性是指等离子体中的自由基或离子直接与材料表面相互作用，并连接成新的官能团。
利用等离子体的亲水改性，可以提高高分子材料的附着力。比如聚氨酯复合胶的表面张力高，而pp、pe等塑料薄膜的表面极性低，所以聚氨酯胶通过表面处理改性提高塑料薄膜的表面极性，可以很好的在塑料薄膜表面铺展，从而大大提高附着力。
另外，我们不难想到，如果用含氟气体激发等离子表面处理处理材料，会不会使材料的表面极性降低？是的比如一些亲水性纤维织物，经过气化四氟化碳(cf4)和二氟甲烷(ch2f2)处理后，疏水性明显。但是研究发现这是成立的，也就是说疏水性会在一段时间后消失。
据分析，这是表面沉积含氟基团的结果。含氟气体被激发成等离子体，然后部分吸附在织物表面，带来疏水效应。处理时间越长，引入的气体越多，表面疏水性越强。但使用一段时间后，改性效果消失，因为含氟成分没有通过化学键与织物表面相连，这通常是物理吸附的结果。
除了等离子表面处理亲水和疏水表面改性，等离子体还有一个基本而明显的功能——刻蚀。光刻胶是常见的例子，已经在实际生产中得到应用。蚀刻在聚合物材料中典型的应用是增加织物的印染适性。
一些惰性气体，如氩气、氦气和高分子量气体被激发成等离子体并轰击纤维表面，这大大增加了表面的粗糙度，破坏了晶相，疏松了表面结构，增加了微间隙，从而增加了染料的可接触面积。当然，另一个方便之处是同时在纤维表面引入极性基团，增加了与染料分子的吸附力。这些等离子体聚合物改性足以大大提高织物的可染性。
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那么等离子体聚合物改性是如何与聚合物材料表面相互作用的呢？
该实验用表面疏水的聚酯薄膜进行，用氩等离子体处理5分钟。取出后测得水的接触角为100°，静置一天后测得接触角为70°。为什么薄膜的亲水性越来越好？这是因为一般高分子材料表面经过nh4、o2、h2、n2、ar等处理后会被激发产生各种自由基。处理后，自由基会迅速与空气中的氧气反应，生成羧基、羟基、氨基等极性基团。从而增加其表面的亲水性。
在这些气体中，惰性气体如氢、氮和氩是非反应性等离子体，而氨和氧的等离子体是反应性等离子体。所谓非反应型，是指等离子体中的自由基和离子不与材料表面发生化学反应，而只起激发自由能的作用，材料需要与空气接触，从而引起表面化学结构的变化。反应性是指等离子体中的自由基或离子直接与材料表面相互作用，并连接成新的官能团。
利用等离子体的亲水改性，可以提高高分子材料的附着力。比如聚氨酯复合胶的表面张力高，而pp、pe等塑料薄膜的表面极性低，所以聚氨酯胶通过表面处理改性提高塑料薄膜的表面极性，可以很好的在塑料薄膜表面铺展，从而大大提高附着力。
另外，我们不难想到，如果用含氟气体激发等离子表面处理处理材料，会不会使材料的表面极性降低？是的比如一些亲水性纤维织物，经过气化四氟化碳(cf4)和二氟甲烷(ch2f2)处理后，疏水性明显。但是研究发现这是成立的，也就是说疏水性会在一段时间后消失。
据分析，这是表面沉积含氟基团的结果。含氟气体被激发成等离子体，然后部分吸附在织物表面，带来疏水效应。处理时间越长，引入的气体越多，表面疏水性越强。但使用一段时间后，改性效果消失，因为含氟成分没有通过化学键与织物表面相连，这通常是物理吸附的结果。
除了等离子表面处理亲水和疏水表面改性，等离子体还有一个基本而明显的功能——刻蚀。光刻胶是常见的例子，已经在实际生产中得到应用。蚀刻在聚合物材料中典型的应用是增加织物的印染适性。
一些惰性气体，如氩气、氦气和高分子量气体被激发成等离子体并轰击纤维表面，这大大增加了表面的粗糙度，破坏了晶相，疏松了表面结构，增加了微间隙，从而增加了染料的可接触面积。当然，另一个方便之处是同时在纤维表面引入极性基团，增加了与染料分子的吸附力。这些等离子体聚合物改性足以大大提高织物的可染性。
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