等離子清洗機(jī)如何對高分子材料表面進(jìn)行改性

等離子清洗機(jī)對高分子材料的表面改性包括等離子體聚合和等離子體表面處理：

1、等離子清洗機(jī)選用反應(yīng)性氣體的作用機(jī)理

選用反應(yīng)性氣體（常見的反應(yīng)性氣體是O2、N2）時，高分子材料在反應(yīng)性氣體的等離子體作用下，材料表面微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化；而且由于O2，N2的化學(xué)活性，可直接結(jié)合到大分子鏈上，從而改變了高分子材料表面的化學(xué)組分，如高分子材料在含氧等離子體基團(tuán)作用下發(fā)生氧化反應(yīng)。

發(fā)生的表面氧化反應(yīng)與通常的熱氧化反應(yīng)不同，它在反應(yīng)過程中生成大量的自由基，并借助于自由基進(jìn)行連鎖反應(yīng)。不僅引入了大量的含氧基團(tuán)，如羧基（COOH）,羰基（C=O）,羥基（OH）等；而且由于氧對材料表面的氧化分解，還產(chǎn)生刻蝕作用，親水性明顯增強(qiáng)。對于不同的材料所引入的基團(tuán)的數(shù)目和形式也不同。此外 CO2，CO，H2O及空氣中一些含氧的氣體在等離子體狀態(tài)下也可分解為原子氧，同樣具有氧等離子體的作用。N等離子體中有N，N+，N-，NM（亞穩(wěn)態(tài)），N*，N等活性粒于參與反應(yīng)，一部分活性N使大分子解體形成HCN，NH3以及其他低分子物質(zhì)，另一部分則與材料表面形成自由基或不飽和基反應(yīng)，并結(jié)合到大分子鏈上；同樣NO，NO2和N有類似作用。除O2，N2外，F(xiàn)等離子體也具有較高的反應(yīng)性,可以迅速地使聚烯烴表面氟化，降低表面自由能。

等離子清洗機(jī)如何對高分子材料表面進(jìn)行改性

2、等離子清洗機(jī)選用非反應(yīng)性氣體的作用機(jī)理

等離子清洗機(jī)使用的工藝氣體如Ar，He，H2等是非反應(yīng)性氣體。這些氣體原子不直接進(jìn)入到高分子材料表面的大分子鏈中，但由于這些非反應(yīng)性氣體等離子中的高能粒子對材料表面的轟擊，進(jìn)行能量傳遞，產(chǎn)生大量的自由基，借助于這些自由基在材料表面形成雙鍵和交聯(lián)的結(jié)構(gòu)，所以非反應(yīng)性氣體等離子體在材料表面形成薄薄的致密的交聯(lián)層，不僅改變了材料表面的自由能，而且還可以減少高分子內(nèi)部低分子物質(zhì)（增塑劑、抗氧劑等）的滲出。氫等離子體放電

當(dāng)選用惰性氣體進(jìn)行等離子表面處理時，如果被處理的高分子材料本身含有氧，則會因大分子斷裂分解而形成大分子碎片進(jìn)入等離子體內(nèi)，向等離子體系統(tǒng)提供了氧，也將產(chǎn)生氧等離子體的效果。如果材料本身不含氧，用惰性等離子體處理之后新生的自由基（半衰期可達(dá)2~3天）和空氣中的氧作用也會導(dǎo)致氧結(jié)合到大分子鏈上,所以惰性氣體等離子體處理含氧的高分子材料時，將出現(xiàn)交聯(lián)刻蝕，引入極性基團(tuán)三者的競爭反應(yīng)，對于不含氧的高分子材料，只是處理后與空氣中的氧作用而引進(jìn)含氧基團(tuán)。