等離子體作為物質(zhì)的(除固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)之外)第四種狀態(tài),是氣體部分或*電離產(chǎn)生 的非凝聚體系,一般都包含自由電子、離子、自由基和中性粒子等、體系內(nèi)正負電荷數(shù)量相 等,宏觀上呈電中性。
在材料表面改性中,主要是利用低溫等離子體轟擊材料表面,是材料表面分子的化學鍵被打 開,并與等離子體中的自由基結(jié)合,在材料表面形成極性基團,這首先需要低溫等離子體中 的各類離子具有足夠的能量以斷開材料表面的舊化學鍵。除離子外,低溫等離子體中絕大多 數(shù)粒子的能量均高于這些化學鍵的鍵能。但其能量又遠低于高能放射性射線,因而只涉及材 料表面(幾納米到幾微米之間),不影響材料基體的性能。但在實際使用中過高的能量、或 是長時間作用會使材料表面損傷,甚至傷及材料基體的固有性質(zhì)。
通過低溫等離子表面處理,材料表面發(fā)生多重的物理、化學變化、或產(chǎn)生刻蝕而使表面粗糙 ,形成致密的交聯(lián)層,或引入含氧極性集團,使親水性、粘接性、可染色性、生物相容性得 到改善,這種表面處理主要針對于如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等高分子結(jié)構(gòu)高度對稱的 非極性高分子材料 。
等離子清洗機表面改性特點:
與傳統(tǒng)的化學表面處理、火焰處理、電暈處理等方法相比,低溫等離子體表面改性具有以下明顯優(yōu)點:
1、處理時間短、節(jié)約能耗、縮短工藝流程;
2、反應(yīng)環(huán)境溫度低、工藝簡單、操作方便;
3、處理深度僅為幾個納米到微米,不影響材料基體的固有性質(zhì);
4、對所處理的材料具有普遍適應(yīng)性,可處理形狀較復雜的材料;
5、可采用不同的氣體介質(zhì)處理,對材料表面化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)有較好的可控性。