低溫等離子體表面處理的主要形式

等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)表面(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)是(shi)一種基于等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)中(zhong)產生(sheng)的(de)(de)電(dian)子、離子、活(huo)性(xing)粒子和(he)紫外光等(deng)(deng)和(he)處(chu)(chu)理(li)(li)材料(liao)的(de)(de)表面(mian)相(xiang)互(hu)作用,對處(chu)(chu)理(li)(li)材料(liao)表面(mian)進(jin)行滅菌、清洗、接枝(zhi)和(he)功能(neng)(neng)化等(deng)(deng)性(xing)能(neng)(neng)達到提高為(wei)目(mu)的(de)(de)方法。等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)表面(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)具有(you)效率高、速度快、功能(neng)(neng)多、可(ke)大面(mian)積(ji)工業(ye)(ye)(ye)化運行等(deng)(deng)特點。目(mu)前不論在(zai)航(hang)空航(hang)天、微電(dian)子行業(ye)(ye)(ye)、顯(xian)示器、半導體(ti)(ti)工業(ye)(ye)(ye)等(deng)(deng)高端產業(ye)(ye)(ye),在(zai)印刷、包裝(zhuang)、紡織等(deng)(deng)和(he)日常生(sheng)活(huo)緊密相(xiang)關的(de)(de)領域,等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)改性(xing)在(zai)越(yue)來越(yue)多被應用。采(cai)用等(deng)(deng)離子體(ti)(ti)表面(mian)處(chu)(chu)理(li)(li)可(ke)以在(zai)較(jiao)低(di)的(de)(de)溫度下實現基體(ti)(ti)的(de)(de)高表面(mian)能(neng)(neng)、高附(fu)著力(li)、高附(fu)加值。

等離子體表面處理設備

低(di)溫等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)體是低(di)氣(qi)壓放電(dian)(電(dian)暈、高頻和(he)微波等(deng))產(chan)(chan)生的(de)(de)電(dian)離(li)氣(qi)體,在(zai)電(dian)場(chang)的(de)(de)作用下,氣(qi)體中的(de)(de)自(zi)(zi)由(you)電(dian)子(zi)(zi)(zi)從電(dian)場(chang)獲得能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)成為(wei)高能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)電(dian)子(zi)(zi)(zi)。這(zhe)些高能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)電(dian)子(zi)(zi)(zi)與氣(qi)體中的(de)(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)、原子(zi)(zi)(zi)碰撞,如果電(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)大(da)于分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)或(huo)(huo)原子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)激(ji)發能(neng)(neng)就會產(chan)(chan)生激(ji)發分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)或(huo)(huo)激(ji)發原 子(zi)(zi)(zi)自(zi)(zi)由(you)基、離(li)子(zi)(zi)(zi)和(he)具(ju)有不(bu)同能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)輻射線,低(di)溫等(deng)離(li)子(zi)(zi)(zi)體中的(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)(xing)粒子(zi)(zi)(zi)(可以(yi)是化學活(huo)(huo)性(xing)(xing)氣(qi)體、惰性(xing)(xing)氣(qi)體 或(huo)(huo)金屬(shu)元素氣(qi)體)具(ju)有的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)一(yi)般都接近或(huo)(huo)超(chao)過(guo)(guo)C-C 鍵或(huo)(huo)其他含C鍵的(de)(de)鍵能(neng)(neng)。我們(men)通過(guo)(guo)離(li)子(zi)(zi)(zi)轟擊或(huo)(huo)注入(ru)(ru)聚合(he)物,氣(qi)體產(chan)(chan)生斷鍵或(huo)(huo)引入(ru)(ru)官能(neng)(neng)團(tuan),使表面活(huo)(huo)性(xing)(xing)化以(yi)達到改性(xing)(xing)的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

低溫等離子體表面處理(li)的(de)主要(yao)形式

表面刻蝕

在(zai)等(deng)離(li)子(zi)體的作用(yong)下,材料表(biao)面(mian)的一些化學鍵發生斷裂,形(xing)成小分子(zi)產物或被氧化成CO、CO2等(deng), 這些產物被抽走(zou),使(shi)材料表(biao)面(mian)變得凹(ao)凸不(bu)平,加(jia)大了粗糙度。

表面活(huo)化

在等離子(zi)(zi)體的(de)作用(yong)下,塑料(liao)表(biao)面(mian)出(chu)現部分活(huo)(huo)性(xing)原子(zi)(zi)、自由基和(he)不飽(bao)和(he)鍵,這些活(huo)(huo)性(xing)基團與等離子(zi)(zi)體中(zhong)的(de)活(huo)(huo)性(xing)粒子(zi)(zi)接觸會反應生成新的(de)活(huo)(huo)性(xing)基團。但是(shi),帶(dai)有活(huo)(huo)性(xing)基團的(de)材料(liao)會受到氧化的(de)作用(yong)或(huo)分子(zi)(zi)鏈段運動的(de)影響,使表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)基團消(xiao)失,因此經等離子(zi)(zi)體處理的(de)材料(liao)表(biao)面(mian)活(huo)(huo)性(xing)具有一定的(de)時效性(xing)。

表(biao)面接枝(zhi)

等(deng)離子(zi)(zi)體(ti)在對(dui)材(cai)料(liao)表面(mian)改(gai)性(xing)時(shi),等(deng)離子(zi)(zi)體(ti)中活性(xing)粒子(zi)(zi)對(dui)表面(mian)分子(zi)(zi)的作用(yong),使表面(mian)分子(zi)(zi)鏈斷(duan)裂(lie)產生新的自由(you)基、雙鍵(jian)等(deng)活性(xing)基團,從而發生表面(mian)交(jiao)聯、接枝(zhi)等(deng)反應。

低(di)(di)溫(wen)等(deng)(deng)離子體(ti)根(gen)據所使用的(de)氣(qi)體(ti)可分為(wei)反應型低(di)(di)溫(wen)等(deng)(deng)離子體(ti)和(he)(he)非反應型低(di)(di)溫(wen)等(deng)(deng)離子。惰性(xing)氣(qi)體(ti)的(de)轟擊(ji)可以改(gai)變材料(liao)(liao)的(de)表(biao)面結(jie)構(gou)引(yin)起表(biao)面的(de)交聯和(he)(he)蝕刻,造成表(biao)面發生物理變化,從而明顯地改(gai)善聚(ju)合物表(biao)面的(de)接觸(chu)角(jiao)和(he)(he)表(biao)面能,進而提高材料(liao)(liao)的(de)粘接性(xing)能。

表面清洗

等離子(zi)清洗將無機氣體激發到等離子(zi)態活性(xing)粒(li)子(zi),活性(xing)粒(li)子(zi)與 表面(mian)分(fen)子(zi)反應生(sheng)成產物(wu)(wu)分(fen)子(zi),產物(wu)(wu)分(fen)子(zi)進一步解析 形成氣相(xiang)殘余物(wu)(wu)脫離表面(mian)。

低溫等離子(zi)體處理技(ji)術(shu)通過(guo)表(biao)(biao)面刻蝕、產生(sheng)交 聯(lian)結(jie)構以及(ji)引入特定的官能(neng)團等方式對(dui)聚合(he)物材(cai)料(liao)表(biao)(biao)面進行改性(xing)(xing),達到改善(shan)材(cai)料(liao)表(biao)(biao)面性(xing)(xing)能(neng)( 如親水性(xing)(xing)、 黏合(he)性(xing)(xing)、染色性(xing)(xing)、生(sheng)物相容性(xing)(xing)等) 的目(mu)的 ?,因(yin)此, 低溫等離子(zi)體技(ji)術(shu)在聚合(he)物材(cai)料(liao)表(biao)(biao)面改性(xing)(xing)方面具(ju)有廣闊(kuo)的應用前(qian)景。