高分子材料等离子体处理亲水改性

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-08-24

高分子材料因具有来源广、成本低、质量轻和设计性强等优点，在各工业领域的应用越发广泛。但部分高分子材料因为亲水性能差，性能受到影响，导致无法在潮湿环境中稳定作业，极大限制了应用推广范围。如由于聚四氟乙烯的低表面能，使得聚四氟乙烯平板膜表面润湿性较差，很大程度上限制了其在水处理领域的应用。故对聚四氟乙烯平板膜进行亲水改性是十分必要的。由于整体改性对高分子材料本体破坏很大，因此对高分子材料进行表面亲水改性，已经成为国内外广大学者关注的热点。

表面改性就是在保留材料内部性质基础上，改变材料的表面性能。一般而言，对高分子材料进行表面亲水改性主要有等离子体、表面涂层和表面接枝等改性方法，下面为大家主要介绍一下高分子材料表面等离子体改性。

等离子体处理改性

等离子体是一种高度电离的混合气体，主要由分子、原子、电子和离子组成，是除气体、液体、固体之外的另一种物质的形态。图1为物质的四种状态随温度升高变化示意图。利用等离子体进行改性是在1960年前后逐渐走进人们视野的，之后随着对材料性能要求的不断提高，人们对等离子体的探究也不断深入。现如今，该方法已广泛地应用于生产生活的各个方面。

图１物质的四种状态随温度升高变化示意图

等离子体改性是指非聚合性气体的等离子体对聚合物膜表面进行物理的或化学的作用过程。非聚合性气体主要分为非反应性气体和反应性气体。非反应性气体是指那些化学性质稳定，不易与材料发生化学反应得一类气体，如He、Ar等惰性气体为非反应性气体。以非反应性气体的等离子体处理材料表面膜时可以提高材料表面润湿性，但由于非反应性气体原子并不会与聚合物链结合，所以这种润湿性的提高是不稳定的，甚至随着时间的推移，亲水性逐渐消失，难以长久保持。

另一方面，使用如SO2、O2、CO2、H2O、NH3、N2等反应性气体的等离子体处理材料表面时，这种反应性气体原子可以与聚合物链结合。其中的高能态粒子在材料的表面刻蚀与沉积，使材料表面的聚合物链断裂、交联和降解，从而促使极性基团的产生。另外，氧气与在聚合物链上产生的自由基发生反应，生成过氧或氢过氧等极性基团，提高材料表面的润湿性。通过这类反应性气体的等离子体处理提高的润湿性一般也有时效性。

以上就是深圳等离子清洗机厂家纳恩科技为大家整理的高分子材料等离子体处理亲水改性的内容，等离子体改性操作简单，但其改性过程不易控制，而且经等离子体处理后的材料表面具有很复杂的的化学成分，不易分析，通常还有时效性和难测性。这些都给材料表面分子结构的设计带来一定程度的困难。因此，等离子体处理条件合适与否很大程度上影响了改性效果。等离子体处理技术广泛应用于高分子材料的表面改性中。经过等离子体处理改性的高分子材料表面会发生多种性质变化，使材料的亲水性、粘接性、染色性、生物相容性及电性能等得到改善。