等離子體與高分子材料的作用原理
等離子體與高分子材料
交互作用機理
關于等離子體
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低氣壓放電(輝光、電暈、高頻、微波)產(chǎn)生的電離氣體,其中蘊含著豐 富的活性粒子。處于非平衡態(tài)的低溫等離子體,可以引起種種物理和化學反應。輝光放電或射頻放電產(chǎn)生的低溫等離子體,其兀冷10K, T, 則略低二個數(shù)量級
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在低溫等離子體條件下進行化學反應,其反應機理類似于光化學和高能 輻射化學,但其反應溫度較低,對熱敏感的高分子材料來說是非常適宜的。
與高能輻射線相 比,其作用在材料表面上能量的強度約高 倍。但貫穿力卻要小得多,所以不會影響材料 的本體性質(zhì),又無需特殊的防護屏蔽設備。與 傳統(tǒng)的化學處理法相比,低溫等離子體處理高 分子材料全是氣相-固相反應,因而既經(jīng)濟又安 全且無公害,再者工序縮短,處理時間減少
低溫等離子體作用機理示意圖
離子和激發(fā)原 子或分子與高分子材料表面作用,是一直接能量轉(zhuǎn)移過程,其作用深度可達幾個單分子層。而輻射線(即真空UV)在聚合物中的能量轉(zhuǎn)移 具有長程效應,可深入到幾個a團.由于上述各 種作用和氣體種類和高分子材料本身結(jié)構的不 同,在高分子材料表面產(chǎn)生了數(shù)量可觀的自由基和離子,并發(fā)生碎片化、異構化和交聯(lián)以及引 入官能團等反應。