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閱讀：33發布時間：2025-2-22
通過等離子體表面處理儀對疏水性材料表面進行表面改性可以提高其表面潤濕性能。
目前高分子新材料得到了廣泛的應用,但新材料大部分表面具有疏水性,限制了其粘接和其它方面的應用。等離子體表面改性是通過等離子體輝光放電來優化材料表面的結構和性能,是一種非常具有前瞻性的材料表面改性方法。
近幾年,國內外圍繞疏水性材料的表面改性進行了大量的研究,為了改善高分子材料的粘接性能,目前表面活化的方法主要有化學刻蝕法、光輻射法、等離子體處理法、離子注入法、表面接枝聚合法等。以PTFE為例,目前國內一般采用化學刻蝕法(金屬Na)實現表面活化,但普遍存在著諸如環保等因素的制約。等離子體表面改性是通過放電等離子體來優化材料表面的結構,因其具有特定的環境、成本等優勢,在工業上已成為常用的一種材料表面改性方法。
疏水性材料等離子體表面處理提高潤濕（親水）性的原因
等離子體表面處理后的試樣暴露于空氣中與氧結合而形成過氧化物,過氧化物也可進一步反應,而在表面結構中出現羥基和羰基,從而增強了表面活性和親水性。
等離子體表面處理時,對高分子材料表面會產生侵蝕作用,其原因大體上有兩種。其一是等離子體中的電子、離子等荷能粒子撞擊材料表面引起的濺射侵蝕。其二是等離子體中的化學活性粒子對材料表面的化學侵蝕。處理后表面粗糙有利于提高親水性。
時效性
等離子體賦予了材料新的表面性能,但等離子體表面處理的效果存在時效性問題,隨放置時間而顯現一定的變化,隨著時間的延長,表面接觸角會逐漸增大。經等離子體處理而未接枝的時效性一般只有十天左右。
潤濕性衰減的原因可能是多方面的:這可能是放置一段時間后,新導入的親水基團潛入至材料表面而失效;也可能是表面產生了交聯化學反應從而使材料表面親水性下降。因此為了防止等離子體處理表面的失效,必須在規定時間內進行接枝、粘結等處理,以保持并充分利用其改性效果。
等離子體中含有大量的電子、離子、激發態的原子、分子和自由基等活性粒子,這些活性粒子和高分子材料相互作用使材料表面發生氧化、還原、裂解、交聯和聚合等各種物理和化學反應,從而使材料表面性能獲得優化,增加了表面的吸濕性(或疏水性)、可染性、粘接性、抗靜電性及生物相容性等。
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