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(jī)理
關(guān)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(yùn)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(xué)反應(yīng)。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(gè)數(shù)量級(jí)
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在低溫等離子體條件下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),,其反應(yīng)機(jī)理類似于光化學(xué)和高能 輻射化學(xué),但其反應(yīng)溫度較低,,對(duì)熱敏感的高分子材料來(lái)說(shuō)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(qiáng)度約高 倍,。但貫穿力卻要小得多,,所以不會(huì)影響材料 的本體性質(zhì),又無(wú)需特殊的防護(hù)屏蔽設(shè)備,。與 傳統(tǒng)的化學(xué)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(yīng),因而既經(jīng)濟(jì)又安 全且無(wú)公害,,再者工序縮短,,處理時(shí)間減少


低溫等離子體作用機(jī)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(guò)程,,其作用深度可達(dá)幾個(gè)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(zhǎng)程效應(yīng),,可深入到幾個(gè)a團(tuán).由于上述各 種作用和氣體種類和高分子材料本身結(jié)構(gòu)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(gòu)化和交聯(lián)以及引 入官能團(tuán)等反應(yīng),。