等離子清洗機在材料表麵改性中的應用

低溫等離子體(ti) 中粒子的能量一般約為(wei) 幾個(ge) 至幾十電子伏特，大於(yu) 聚合物材料的結合鍵能(幾個(ge) 至十幾電子伏特)，*可以破裂有機大分子的化學鍵而形成新鍵；但遠低於(yu) 高能放射性射線，隻涉及材料表麵，不影響基體(ti) 的性能。處於(yu) 非熱力學平衡狀態下的低溫等離子體(ti) 中，電子具有較高的能量，可以斷裂材料表麵分子的化學鍵，提高粒子的化學反應活性(大於(yu) 熱等離子體(ti) )，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優(you) 點為(wei) 熱敏性高分子聚合物表麵改性提供了適宜的條件。

一、等離子清洗機形成裝置及影響因素

選擇適宜的放電方式可獲得不同性質和應用特點的等離子體(ti) ，通常，熱等離子體(ti) 是氣體(ti) 在大氣壓下電暈放電產(chan) 生，冷等離子體(ti) 由低壓氣體(ti) 輝光放電形成。熱等離子體(ti) 裝置是利用帶電體(ti) (如刀狀或針狀和狹縫式電極)造成不均勻電場，稱電暈放電，使用電壓和頻率、電極間距、處理溫度和時間對電暈處理效果都有影響。電壓升高、電源頻率增大，則處理強度大，處理效果好。但電源頻率過高或電極間隙太寬，會(hui) 引起電極間過多的離子碰撞，造成不必要的能量損耗；而電極間距太小，會(hui) 有感應損失，也有能量損耗。處理溫度較高時，表麵特性的變化較快。處理時間延長，極性基團會(hui) 增多；但時間過長，表麵則可能產(chan) 生分解物，形成新的弱界麵層。

冷等離子體(ti) 裝置是在密封容器中設置兩(liang) 個(ge) 電極形成電場，用真空泵實現一定的真空度，隨著氣體(ti) 愈來愈稀薄，分子間距及分子或離子的自由運動距離也愈來愈長，受電場作用，它們(men) 發生碰撞而形成等離子體(ti) ，這時會(hui) 發出輝光，故稱為(wei) 輝光放電處理。輝光放電時的氣壓大小對材料處理效果有很大影響，另外與(yu) 放電功率，氣體(ti) 成分及流動速度、材料類型等因素有關(guan) 。

不同的放電方式、工作物質狀態及上述影響等離子體(ti) 產(chan) 生的因素，相互組合可形成各種低溫等離子體(ti) 處理設備。

二、等離子清洗機在表麵改性中的應用

低溫等離子體(ti) 技術具有工藝簡單、操作方便、加工速度快、處理效果好、環境汙染小、節能等優(you) 點，在表麵改性中廣泛的應用。

1. 表麵處理

通過低溫等離子體(ti) 表麵處理，材料表麵發生多種的物理、化學變化，或產(chan) 生刻蝕而粗糙，或形成致密的交聯層，或引入含氧極性基團，使親(qin) 水性、粘結性、可染色性、生物相容性及電性能分別得到改善。

用幾種常用的等離子體(ti) 對矽橡膠進行表麵處理，結果表明N2、Ar、O2、CH4-O2及Ar-CH4-O2等離子體(ti) 均能改善矽橡膠的親(qin) 水性，其中CH4-O2和Ar-CH4-O2的效果更佳，且不隨時間發生退化。英國派克製筆公司將等離子體(ti) 技術用於(yu) 控製墨水流量塑料元件的改性工藝中，提高了塑料的潤濕率。

上述表明，用低溫等離子體(ti) 在適宜的工藝條件下處理PE、PP、PVF2、LDPE等材料，材料的表麵形態發生的顯著變化，引入了多種含氧基團，使表麵由非極性、難粘性轉為(wei) 有一定極性、易粘性和親(qin) 水性，有利於(yu) 粘結、塗覆和印刷。