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閱讀：48發布時間：2025-2-22
聚四氟乙烯是由四氟乙烯聚合而制得的全氟化的直鏈高分子化合物，簡稱PTFE。PTFE分子是直鏈型的，沒有支鏈結構，C-F鍵的鍵能大且鍵距短，F原子稠密地排布在C-C主鏈的周圍，起保護作用，從而賦予PTFE塑料優異的耐高低溫性和化學穩定性，的電絕緣性、非粘附性、耐候性、不燃性和良好的潤滑性。與此同時，因PTFE材料結構高度對稱，不含活性基團、結晶度高、表面能低、表面不易潤濕而限制了使用。因此，為了使PTFE有更寬更廣的應用，必須對它的表面進行處理，以提高它的表面能，改善其親水性，提高其粘合性能。
等離子體由正負帶電粒子和中性粒子組成，是電子、離子、原子、分子以及自由基等離子體組成的集合體，是固態、液態和氣態以外，物質的第四種狀態。用等離子體改性時，將試樣置于特定的離子處理裝置中，通過高能態的等離子體轟擊試樣的表面，將能量傳遞給試樣表層的分子，使試樣發生熱蝕、交聯、降解和氧化反應，產生大量自由基或引進某些極性基團，從而優化試樣表面的性能。
使用等離子體對材料表面進行短時間的處理即可產生大量的自由基，所形成的自由基有可能發生一系列的反應。相鄰的自由基如果在同一條鏈段上可以反應生成雙鍵，在不同的鏈段上則可以形成交聯。表面自由基還可能與反應器中殘留的氧氣或者水蒸氣反應生成含氧基團。如果處理后的材料隨后放置在空氣中，表面自由基則會與空氣中的氧氣反應生成過氧自由基，過氧自由基因為自身的結構特殊，相對于原始的聚合物自由基要更加穩定一些，但是也會不斷的反應生成其它基團。在等離子體處理的過程中，大分子鏈段上的原子可能會脫離分子鏈而游離出來，這些游離的原子又會與材料表面反應，可以形成不同于原來形態的分子鏈。例如聚四氟乙烯（PTFE）進行等離子體表面處理時，碳氟鍵破裂時會形成游離的氟，而氟有可能與鏈段上的碳原子再次結合，形成原來所沒有的-CF3。若是使用反應性氣體作為等離子體氛圍，則反應性氣體則可以直接與材料表面反應，形成新的結構。
等離子體表面處理可顯著改善聚四氟乙烯（PTFE）的表面親水性，改性效果受氣體氛圍、放電功率和處理時間的影響。聚四氟乙烯（PTFE）表面經過等離子體處理后表面會有一定的刻蝕，通過引入含氧極性基團，提高表面能，增強親水性。
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