氧等离子表面活化处理原理
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：2023-10-13
等离子体是物质有别于固、液、气以外物质存在的第四态，是特定条件下的气体部分电离所形成的非凝聚体系，具有反应活性且整体呈电中性的气体，是物质存在的一种聚集态。低温氧等离子体中含有很多高化学活性的粒子，如正氧离子、负氧离子、电子、原子氧和氧分子等，其整体呈现出不同粒子相互碰撞的动态平衡状态，被广泛的应用于各种材料的表面活化改性。
氧等离子表面活化处理原理
利用外加电场使气体放电，产生等离子体，在电场加速的作用下，高速粒子流和材料表面进行能量交换，将氧气分子和材料表面的分子轰击成氧离子和自由基，形成活化表面。
氧等离子体与聚合物表面发生反应的原理如下：
O2→2O·
O·+R-H→R·+HO
O·+ROO-R”→RO+R”OO·
R1-R2→R1·+R2·
R·+O2→ROO·
ROO·+R’H→ROOH+R’·
ROOH→RO·+HO·
在经氧等离子表面刻蚀活化形成自由基的位置，可以进一步发生加成反应进而形成特定官能团，一般是在材料表面引入含氧官能团，像-OH、-COOH、-CO-等。最为典型的例子是当高分子材料与氧等离子体发生相互作用时，在刚生成的自由基位置可以羟基化或羧基化。
利用氧等离子体技术进行表面活化时，对高分子材料产生侵蚀作用，主要体现在两个原因：其一为等离子体中的电子、离子、自由基等荷能粒子撞击材料表面引起材料表面的溅射侵蚀；另一方面是等离子体中的化学活性种可以对材料表面产生化学侵蚀。基体表面被溅射侵蚀时，因为高分子材料晶体部分和非晶部分被侵蚀速率存在一定的差异，会首先在材料的非晶部分产生微细的凹凸形。被溅射刻蚀出来的物质可以分解形成的气态成份在等离子体气氛中受到激发作用后会向表面逆扩散，于是边侵蚀边重新聚合的结果是材料表面形成大量的突起物，大大增加了粘合剂与表面间的接触面积，显著改善了材料基体表面的粘着性能。
氧等离子表面活化典型应用-键合PDMS
经过氧等离子表面处理仪改性过后的PDMS，其表面化学式中的-CH基团被-OH基团所取代，-OH基团具有亲水性，形成了Si-OH键，产生的Si-OH基团会发生脱水反应在玻璃中间形成稳定的Si-O-Si键，从而完成键合。
以上就是深圳等离子清洗机厂家纳恩科技关于氧等离子表面活化处理原理的简单介绍，氧等离子表面活化处理简单方便，不需要使用危险溶液，处理时间也较化学活化短，并且氧等离子体具有低温、快速以及多变性等优点，使其在工业生产中得到了广泛的运用。
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