低温等离子体射流聚合物表面改性实验报告

低温等离子体对PBO纤维表面的改性
岳淼;张晨;杜中杰;励杭泉
【期刊名称】《合成纤维工业》
【年(卷),期】2008(31)6
【摘要】采用硅烷偶联剂处理聚对苯撑苯并双噁唑(PBO)纤维,利用常压射频低温等离子体对PBO纤维进行了表面处理,通过扫描电镜、红外光谱、光学显微镜等研究了处理时间对PBO纤维表面官能团和表面形貌的影响规律,通过单丝拔出实验测定PBO纤维基复合材料的界面剪切强度.结果表明:经过常压射频低温等离子体处理后,PBO纤维的表面形成了大量的极性基团,表面产生明显的凹坑,PBO纤维与树脂的粘接性能提高50%,纤维的拉伸强度下降5%.
【总页数】3页(P41-42,45)
【作者】岳淼;张晨;杜中杰;励杭泉
【作者单位】北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京100029;北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京100029;北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京100029;北京化工大学新型高分子材料的制备与加工北京市重点实验室,北京100029
【正文语种】中文
【中图分类】TQ342.7
【相关文献】
1.常压等离子体射流对PBO纤维表面改性 [J], 潘贤林;彭淑静;张瑞云
2.低温等离子体对PBO纤维表面改性的研究 [J], 岳震南;黄英;王岩;季文;牛芳芳
3.PBO纤维表面等离子体接枝改性研究 [J], 李瑞华;曹海琳;黄玉东;刘立洵;彭敏
4.PBO纤维表面空气冷等离子体改性 [J], 李瑞华;黄玉东;龙军;刘立洵
5.大气压低温等离子体技术对纤维表面改性的研究进展 [J], 赵馨彤;闫俊
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辉光低温等离子体对聚酰亚胺纤维表面改性杨冰磊,王巧玲,杨建忠(西安工程大学纺织与材料学院,陕西西安710048)

摘　要:采用空气辉光等离子体技术对聚酰亚胺纤维(俗称P84)进行表面改性,利用SEM探讨了改性前后纤维表面形态的变化。实验发现通过等离子体处理后,纤维表面摩擦系数增加,断裂强力、断裂伸长率减小,断裂伸长变化大于断裂强力变化。关键词:等离子体;聚酰亚胺纤维;表面改性中图分类号:TS19516 文献标识码:A文章编号:1673-0356(2008)04-0015-02

收稿日期:2008204228;修回日期:2008205210

基金项目:陕西省教育厅重点科研计划项目(04JS28);

教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET20420974)作者简介:杨冰磊(19832),男,山东省平度市人,西安工程大学在读硕士研究生,主要研究方向:纤维改性技术。

聚酰亚胺纤维具有良好的力学性能、耐辐射性、热稳定性和不燃烧性,可以广泛应用于某些特殊领域,如消防、电子、航空航天和军事工业等[1～5]。由于聚酰亚胺纤维受到它的表面结构、化学惰性和表面能的限制,其黏着性较差,且黏着性只限于材料的表面,影响其在复合材料中的增强作用,因而可通过表面改性的方法来改善纤维的不足,低温等离子体技术就是其中的一种[6]。利用低温辐射中被高度激发的、不稳定的活性粒子对纤维表面的各种作用,即刻蚀、糙化、基团引入[6]、交联变体和接枝聚合等实现纤维改性。聚酰亚胺纤维表面性能的改善,将大大增加聚酰亚胺纤维的可用性,使其能够适用于更多的特殊场合。1　实验部分111　原料聚酰亚胺纤维(俗称P84)。112　纤维的表面处理仪器:HD—1B型辉光放电低温等离子仪。将一定量的聚酰亚胺纤维置于低温等离子系统中,分别选择不同的时间、功率及真空度对其表面进行空气低温等离子改性。113　实验仪器和方法11311　力学性能仪器:YG004E电子单纤维强力仪。测定纤维的断裂强力和断裂伸长率,试样初始长度10mm,拉伸速度10mm/min,预加张力012cN,单纤维线密度312dtex。11312　摩擦性能仪器:Y151型纤维摩擦系数测定仪,橡胶纤维辊转速为50r/min,张力夹200mg。11313　纤维表面形态仪器:用KYKY2008B扫描电镜拍摄处理前后纤维表面形态。2　结果与讨论211　聚酰亚胺纤维表面形态变化比较处理前后的聚酰亚胺纤维表面形态(见图1)发现,未处理的纤维表面光滑,经低温空气等离子体处理后,聚酰亚胺纤维表面(见图2)出现了明显的凹坑和细微的裂纹。这是因为低温空气等离子体中被高度激发的、不稳定的活性粒子对聚酰亚胺纤维表面产生了刻蚀、交联基团引入、糙化等作用,实现了纤维改性。等离子体中的离子、电子、激发分子或原子等粒子对纤维表面溅射刻蚀;等离子体中的化学活性物质使材料表面产生氧化、降解等反应而引起化学微刻蚀。在两种刻蚀同时作用下,

一、低温等离子体在糊盒、糊箱机中应用的原理低温等离子体中的粒子能量一般约为几个至十几电子伏特，大于聚合物材料的结合键能（几个至十几电子伏特），完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键，但远低于高能放射性射线，只涉及材料表面，不影响基体的性能。

处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，可以断裂材料表面分子的化学键，提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体)，而中性粒子的温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。

通过低温等离子体表面处理，材料表面发生多种的物理、化学变化，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团，使亲水性、粘结性、可染色性、生物相容性及电性能分别得到改善。

射流型大气低温等离子处理机由低温等离子发生器、气体输送系统及低温等离子喷枪等部分组成。

低温等离子发生器产生的高频高压能量在喷枪内产生低温等离子体，借助空气气流将等离子体输送到腔体外到达工件表面，当等离子体与被处理的物体表面相遇时，产生了上述的化学作用和物理变化，表面得到了改性、清洁，去除了碳化氢类污物，如油脂、辅助添加剂等。

在糊盒机中，采用射流低温等离子炬处理胶结面工艺可以极大的提高粘接强度，降低成本，粘接质量稳定，产品一致性好，不产生粉尘，环境洁净。

是糊盒机提高产品品质的最佳解决方案。

由于射流型大气低温等离子体表面处理机喷射出的低温等离子体炬为中性粒子，不带电，因此，使用安全，可以处理下材料：★ 带有OPP, PP, PE覆膜的纸板★ 带有PET覆膜的纸板★ 带有金属镀层的纸板★ 带有UV涂层的纸板(UV油固化后本身不能脱层)★ 浸渍纸板★ PET,PP等透明塑料片材二.低温等离子技术在糊盒、糊箱机中具体应用现在的印刷包装工艺中,为保证印刷品在流通中不被蹭花，为了提高防水功能,或提高产品档次等，在印刷品表面都会做一层保护，有的上一层光油，有的复一层膜等。

上光工艺中UV上光相对较复杂一些，出现的问题可能更多一点，目前来说,因UV油与纸张的亲和力较差，而造成在糊盒或糊箱时经常会出现开胶的现象，而复膜后,因膜的表面张力及表面能会在不同的条件下有不同的值，大小忽异，再加上不同品牌的胶水所表现出的粘接性能不同，也经常会出现开胶现象，而一旦产品交到客户手上再开胶，就会有被罚款的可能，这些都令各厂家较烦恼，有的客户为了尽量减少出现以上情况，不惜加大成本尽量采购进口或国产高档糊盒胶水，但如果对化学品的保管不当，或其他原因，有时还是会出现开胶现象。

聚合物表面改性方法综述聚合物表面改性方法综述摘要：由于聚合物表面化学能低、化学惰性等因素，其使用时需要进行表面改性。

本文综述了聚合物表面改性的方法（化学处理、低温等离子处理、表面接枝处理、电晕放电处理、光化学改性和离子注入改性），并对其改性机理及应用研究进展进行了说明。

关键词：聚合物，表面，改性方法高聚物表面因表面能低、化学惰性、表面污染及存在弱边界层等原因，往往难以润湿和粘合。

因此，常常要对高聚物进行表面处理。

表面处理的目的就是改变表面化学组成，增加表面能，改善结晶形态和表面的几何性质，清除杂质或脆弱的边界层等，以提高聚合物表面的润湿性和粘结性等。

高聚物的表面改性方法有多种，如电晕、火焰、化学改性、等离子改性、辐照、光化学改性等。

这些方法一般只引起10nm～100μm 厚的表面层的物理或化学变化，对整体性质影响较小。

高聚物表面处理后的表面层化学、物理结构发生了变化，但是由于表面层很薄，对表面层变化的表征往往比较困难，表面物理性能一般通过接触角和表面能的测试进行表征，表面的形貌可用电镜进行观察，表面化学组成可由ESCA(光电子能谱)表征。

表面处理的效果往往由材料使用的性能直接评估，例如粘接强度的提高，印刷性能的改进，染色性的改善等等。

目前，聚合物改性方法主要有：化学处理、低温等离子处理、表面接枝、电晕放电处理和热处理等方法。

本文综述了上述聚合物表面方法的研究进展。

1.化学处理化学处理是用化学试剂浸洗高聚物, 使其表面发生化学的和物理的变化。

其研究进展如下：1.1溶液氧化法溶液氧化法是一种应用时间较长的处理方法，由于其简便易行，以处理形状复杂的部件，且条件易于控制，一直受到广泛关注。

溶液氧化法对聚合物表面改性影响较大的因素主要是化学氧化剂的种类及配方、处理时间、处理温度。

常用的氧化体系有:氯酸-硫酸系、高锰酸-硫酸系、无水铬酸-四氯乙烷系、铬酸-醋酸系、重铬酸-硫酸系及硫代硫酸铵-硝酸银系等，其中以后两种体系最为常用。

等离子体高分子材料表面改性技术及应用摘要：等离子体技术具有工艺简单、操作方便、加工速度快等优点，不但能改善特定环境下高分子材料的使用性能，也拓宽了常规高分子材料的适用范围。

因此，等离子体技术在高分子材料表面改性方面的应用广泛。

本文首先介绍等离子体表面改性技术内容，进一步探讨其在市场中的应用，希望可以更好的提高该技术在市场中应用的效果，进一步促进行业的长久发展。

关键词：等离子体；高分子材料；表面改性；技术；应用引言高分子材料作为新兴材料的重要组成部分，目前被应用在多个方面，比如农业生产、工业生产以及航空航天、生物医药等领域。

等离子体高分子材料表面改性技术在保持高分子材料原有性能的前提下，可使材料表面产生一系列物理、化学变化，从而提高材料的表面性能，从而达到一定功能和用途的目的。

本文将首先论述等离子体高分子材料表面改性技术的内容，进一步探讨其在我国市场方面的应用。

一、等离子体高分子材料的表面改性技术运用等离子体技术改变高分子材料的表面性能的方法主要有三类：等离子体处理、等离子体聚合和等离子体接枝。

高分子聚合物具有分子可设计性，通过等离子体表面改性作用可以在表面引入不同的基团来改善其性能，如亲水性、疏水性、润湿性、黏结性、引入具有生物活性的分子或生物酶，提高其生物相容性等。

（一）等离子体处理表面改性等离子体处理是在利用外加电压的条件下将惰性气体NH 3、O 2、CO、Ar、N 2、H 2 等进行分子击穿，并将COOH、CO、OH、NH 2 等基团、离子及原子引入材料表面，或者在材料表面上直接产生自由基的技术方法。

新引入和新产生的自由基也可以通过化学键合方式与材料表面的一些分子相连接上，使得高分子材料获得新的表面性能。

等离子体处理能够改善高分子材料的表面性能，包括染色性、湿润性、印刷性、粘合性、防静电性、表面固化、亲水性与生物相容性及其他特性。

（二）等离子体聚合表面改性等离子体聚合是指利用等离子体中的电子、离子、自由基、光子及激发态分子等活性粒子使单体直接聚合的方法，如辉光放电产生等离子体的过程中，其电子拥有的平均能量为 1-10eV，相当于 104 -l0 5 K 的电子温度，而远比体系其他组成温度高。

低温等离子体技术在材料改性中的应用随着科学技术的不断发展，人们对材料的性能要求也越来越高。

在传统的材料制备方法中，常常存在着无法克服的局限性，例如材料的加工性能不佳、抗腐蚀性能差、机械性能不够强等问题。

为了解决这些问题，近年来，低温等离子体技术在材料改性中得到了广泛应用。

低温等离子体技术是一种利用冷等离子体对材料进行处理的方法。

所谓冷等离子体，是指在低温条件下产生的等离子体。

相比传统的高温等离子体，冷等离子体具有温度低、能量均匀分布等特点，不会对材料造成过高的热量和能量输入，从而避免了材料在高温下熔融和氧化的问题。

低温等离子体技术在材料改性中的应用可以从多个方面展开。

首先，它可以用于表面改性。

通过将材料置于冷等离子体中，等离子体的粒子在与材料表面相互作用的过程中，能够改变材料表面的形貌和结构。

这种改变可以使材料的表面光洁度提高，提高抗腐蚀性能和耐磨性，从而延长材料的使用寿命。

此外，低温等离子体技术还可以在材料表面形成一层致密的保护层，提高材料的防腐蚀性能。

其次，低温等离子体技术还可以用于材料中的离子注入。

通过调控冷等离子体中的气体成分和处理参数，使等离子体中的离子能够穿透材料表面并进入材料内部。

这种离子注入过程可以改变材料的化学成分和晶体结构，从而调控材料的性能。

例如，通过注入硼离子可以使钢材变得更加硬度，提高其耐磨性。

通过注入氮离子可以增加材料的硬度和耐腐蚀性。

此外，低温等离子体技术还可以用于纳米材料的合成和修饰。

通过调节冷等离子体中的工艺参数，可以在材料表面形成纳米粒子或纳米结构。

这些纳米材料可以具有较大的比表面积和特殊的光、电、磁性能，对传感器、催化剂、电子器件等领域具有重要应用价值。

而通过低温等离子体技术对已有的纳米材料进行修饰，可以改善其分散性和稳定性。

最后，低温等离子体技术还可以用于材料的变形加工。

传统的变形加工一般需要高温条件下进行，容易导致材料的脆性增加和晶界的消失。

而利用低温等离子体技术进行变形加工，则可以克服这些问题。

低温氧等离子体对PET薄膜的表面改性研究解林坤;杜官本;代沁伶;柴希娟;刘刚连【期刊名称】《塑料工业》【年(卷),期】2011(39)10【摘要】采用氧气低温等离子体,在工作压力为20Pa,功率为60W的条件下对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜进行了表面改性,借助接触角、X射线光电子能谱仪、扫描探针显微镜、差示扫描量热仪对薄膜改性前后的性能进行了分析和表征.结果表明,处理后的薄膜表面引入了C-N、N-C =O、C=O等新的极性官能团,接触角显著减小；薄膜表面出现了圆锥状或圆球状的突起,粗糙度增加；薄膜的热性能(主要是结晶度)发生了改变.%The surface of PET film was modified using low temperature O2 plasma under the condition of working pressure of 20 Pa and treatment power of 60 W. The changes of the properties of the film before and after modification were analyzed with water contact angle measurement, XPS, atomic force microscopy (AFM) , DSC. The results showed that the contact angles decreased obviously after modificationand the surface of PET film formed some polar groups such as C-N, N-C=O, C =O, etc. Moreover, the surface roughness was improved and appeared conical or globular protuberances; the thermal behaviors( mainly crys-tallinity) were changed after treatment by low temperatureO2 plasma.【总页数】4页(P44-47)【作者】解林坤;杜官本;代沁伶;柴希娟;刘刚连【作者单位】西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224;西南林业大学材料工程学院,云南昆明650224【正文语种】中文【中图分类】TQ323.4+1【相关文献】1.低温等离子体处理聚酯(PET)表面润湿性与表面结构的研究 [J], 陈杰瑢2.PET薄膜表面改性研究进展 [J], 杨兴娟;修志锋;尤丛赋;张超;常燕3.玄武岩纤维的低温等离子体表面改性研究 [J], 李琦娴;杨建忠;焦海娟4.脉冲等离子体对PTFE薄膜的表面改性研究 [J], 陈义龙;何翔5.低温等离子体改善血液透析中空纤维膜——(Ⅰ)氧等离子体对聚丙烯中空纤维膜的表面改性 [J], 杨明京;周成飞;乐以伦因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

聚合物材料表面与界面学院：材料科学与工程专业：高分子姓名：王清平学号：311106000606 指导老师：王晓冬聚合物表面改性综述摘要：聚合物表面由于表面能低、化学惰性、表面被污染以及存在弱边界层等原因，聚合物材料表面常常呈现出表面惰性和憎水性，比如难于润湿和粘合。

所以对聚合物表面常常需要进行表面处理，以此来改变其表面化学组成，增加表面能，改善结晶形态和表面形貌，除去污物，增加弱边界层等，以提高聚合物表面的润湿性和黏结性等。

聚合物表面改性的方法有很多，如化学改性、表面改性剂法、光改性、力化学改性、偶联剂改性、辐照改性和等离子体改性等等。

这些方法一般只引起10~10-1 nm厚的表面层的物理变化或化学变化。

本章着重介绍聚合物表面改性的一些方法。

关键词：聚合物表面改性方法聚乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲都有非常广泛的应用，但是由于这些聚合物表面的亲水性和耐磨损性较差，限制了这些材料的进一步应用。

为了改善这些表面性质，需要对聚合物的表面进行改性。

聚合物表面改性是指在不影响材料本体性能的前提下，在材料表定的操作，赋予材料表面某些全新的性质，如亲水性、抗刮伤性等。

聚合物表面改性方法很多，大体可以分为两类：化学改性和物理改性。

化学改性方法主要有溶液处理法、低温等离子体处理法、表面接枝法、离子注入法改性包括机械改性和表面涂覆改性等，这种改性方法不发生化学反应，近年来发展起来的原子力显微探针震荡法就是一种物理改性方法。

本文将结合具体聚合物材料详细介绍各种改性方法及其改性机理。

化学改性：化学氧化法、化学浸蚀法、化学法表面接枝、含氟高聚物的改性、其他化学改性方法化学氧化法：聚乙烯和聚丙烯是大品种通用高分子材料，但它们的表面能低，如聚乙烯的表面能只有31mJ/m2，属于非极性难粘塑料，这就制约了它们在某些方面的应用。

因此，需对它们进行表面改性。

化学氧化法是较早的用于对聚烯烃进行表面改性的方法，即用氧化剂处理聚烯烃，使其表面粗糙并氧化生成极性基团在化学氧化法中，酸氧化法是最为常见的一种表面处理方法，常用的强酸性氧化液有：无水铬酸四氯乙烷系、铬酸醋酸系、氯酸硫酸系以及重铬酸盐硫酸系等，其作用原理是：处理液的强氧化作用使聚合物表面分子被氧化，在材料表面层生成羟基、羰基、羧基、磺酸基和不饱和键等极性基团，这些基团的生成，可使聚合物表面活化，使亲油表面活化成亲水表面，达到提高聚合物表面张力的目的；同时弱边界层因溶于处理液中而被破坏，甚至造成分子链断裂，形成密密麻麻的凹穴，增加表面的粗糙度。

等离子体技术在材料表面改性中的应用研究随着人们对材料特性的要求越来越高，材料表面改性技术也越来越受到关注。

而等离子体技术作为一种高效、可控、环保的表面改性方法，近年来受到了广泛关注，并在材料表面改性中得到了广泛应用。

一、等离子体技术概述等离子体（plasma）是一种带电粒子和自由电子的气体状态，具有高能量和高反应活性。

等离子体技术是指利用等离子体对材料表面进行离子轰击、表面化学反应、离子注入等处理，从而改变材料表面特性的方法。

二、等离子体技术在材料表面改性中的应用2.1 表面清洗材料表面清洗是材料表面改性前必要的一步。

等离子体技术可用于表面清洗，其离子轰击能够有效地去除表面杂质和氧化物，提高表面纯度和清洁度。

2.2 表面硬化利用等离子体处理能够使材料表面硬度增加几倍甚至几十倍，提高材料的耐磨性和耐蚀性。

这是因为等离子体处理过程中产生的活性粒子高速撞击材料表面，使其表面发生塑性变形和冷变形，形成了高密度的晶界，进而提高了材料表面的硬度和强度。

2.3 表面涂层等离子体技术还可以应用于表面涂层。

利用等离子体处理可以改善物质的表面亲和力和等离子体处理过程中产生的活性粒子可用于表面化学反应，使得表面涂层更加牢固耐用。

2.4 表面改性等离子体技术还可用于材料表面的化学修饰，例如通过等离子体轰击和离子注入等方式，使得表面分子结构或化学结构发生变化，从而改变表面的性质和功能。

三、等离子体技术的优点和不足3.1 优点(1) 高效：等离子体技术处理速度快，一个相对较小的样品可以在几秒钟内得到处理；(2) 可控性强：可以调节等离子体的电场、功率、成分等参数，控制等离子体处理的深度、速度和质量；(3) 环保：等离子体技术不需要使用有机溶剂和腐蚀性酸碱等物质，对环境的污染小，有助于环保。

3.2 不足(1) 昂贵：等离子体处理设备的购买和维护成本较高；(2) 设备复杂性高：等离子体处理设备需要高压电源和气体供应等支持，对处理条件有较高的要求，操作难度较大。

低温等离子论文Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT低温等离子体技术在生物医用材料表面改性中的应用作者:学号：12141摘要：低温等离子体技术是一门已相对成熟和蓬勃发展着的应用学科，它已在传统和高技术领域得到了广泛的应用。

其中等离子体表面改性技术以其特有的优点，解决了合成高分子材料无法完全满足作为生物医用材料所需要的生物相容性和高度的生物功能要求这一难题。

通过等离子体处理后，能够在高分子材料表面固定生物活性分子，达到作为生物医用材料的目的。

关键词：高分子材料；表面处理技术;等离子体聚合;生物医用材料Thelowtemperatureplasmatechnologyinbiomedical materialsApplicationofsurfacemodificationAuthors:Number:12141Abstrac t:thelowtemperatureplasmatechnologyisanapplieddisc iplinehasbeenrelativelymatureandvigorousdevelopment,,,canbefixedbiologicallyactivemolecules,soastoreachthe purposeofbiomedicalmaterials.Keywords:polymermaterials;surfacetreatment;plasmapolymeri zation;biomedicalmaterial引言生物材料(Biomaterial)是生命科学、材料科学、医学、工程学等多学科相互渗透和发展的产物。

尤其，生物材料在医学材料和器件方面的应用，提高了解救人命方面的能力，刺激了许多研究通道。

表面改性方法包括化学的和物理的方法。

通常化学方法比较繁琐，且大量应用有毒化学试剂，容易对环境造成严重污染，对人体也有极大危害与其相比。

低温等离子体技术在材料改性中的应用第一章：引言近年来，材料科学领域取得了巨大的进步，而低温等离子体技术作为一种新兴的材料改性方法，受到了广泛的关注。

低温等离子体是一种高能粒子，其强大的物理和化学反应能力使其在材料改性中起到了重要的作用。

本文将探讨低温等离子体技术在材料改性中的应用。

第二章：低温等离子体技术的基本原理低温等离子体技术是利用外部能量（例如电磁场、高压）作用于气体，使其电离生成等离子体而形成的一种材料改性技术。

在低温等离子体中，电子和离子以及中性粒子之间存在着复杂的相互作用关系，这种关系直接影响了材料的物理和化学性质。

此外，低温等离子体中的高能粒子还可以激发材料的表面进一步发生化学反应，从而改变材料的结构和性能。

第三章：低温等离子体技术在材料硬化中的应用低温等离子体技术可以通过表面氮化、碳化等方式改变材料的硬度。

通过将材料暴露在低温等离子体中，可以使材料表面形成一层硬质氮化物或碳化物的薄膜，从而显著提高材料的硬度。

此外，低温等离子体技术还可以在材料表面形成一层厚度均匀的硬质薄膜，从而有效地改善材料的耐磨性能。

第四章：低温等离子体技术在材料表面改性中的应用材料的表面性质直接影响其与环境的相互作用。

低温等离子体技术可以通过调控等离子体中的物种组成和反应参数，从而改变材料表面的化学组成和形貌。

例如，通过在低温等离子体中加入适量的氟化剂，可以使材料表面形成一层富含氟元素的薄膜，从而显著提高材料的耐腐蚀性能。

此外，低温等离子体技术还可以在材料表面生成纳米级的微结构，从而提高材料的表面粗糙度和界面结合强度。

第五章：低温等离子体技术在材料功能化改性中的应用低温等离子体技术可以使材料具备特殊的功能性质。

通过在等离子体中引入适量的有机物或金属元素，可以使材料表面具有特定的功能官能团。

例如，通过在低温等离子体中用氨气处理聚合物表面，可以使其表面引入氨基官能团，从而使其具备亲水性。

此外，低温等离子体技术还可以在材料表面形成金属纳米颗粒，从而赋予材料独特的光学、电学和催化性能。

等离子体处理技术在表面材料改性中的应用随着科技的不断发展，我们对材料表面的改性需求日益增加。

表面材料改性可以增加材料表面的性能和功能，从而实现更广泛的应用。

而等离子体处理技术则成为了一种重要的表面材料改性技术，被广泛应用于各个领域中。

一、等离子体处理技术的基本原理等离子体处理技术是通过将气体分子电离，产生带正电或负电的离子和自由电子，形成气体放电等离子体，并将其应用于材料表面改性的技术。

这种技术可以通过改变等离子体处理气体的成分、压力和温度来实现对材料表面的特殊处理。

等离子体处理技术主要有两种：低温等离子体处理和高温等离子体处理。

二、等离子体处理技术在表面材料改性中的应用1. 表面清洗等离子体清洗技术可以通过使表面被处理物质电离形成等离子体，使用等离子体产生的能量和化学反应来清洗材料表面。

这种表面清洗技术可以清除表面上的污垢、油脂和氧化物，从而提高表面的质量和粗糙度。

2. 表面涂层等离子体辅助化学气相沉积技术（PE-CVD）可以在材料表面上引入新的原子、分子和离子，形成新的化学键和合金元素，从而改变材料表面的组成和性能。

这种技术可以产生各种不同的表面涂层，如防腐蚀和耐磨涂层。

此外，PE-CVD还可以在材料表面形成有机光电材料和光学涂层，应用于光电器件和光通讯中。

3. 表面处理等离子体或等离子体辅助化学反应可以通过有选择性地在表面上引入新原子、离子和分子，形成特殊功能区域和化学键。

这种表面处理技术可以提高材料表面的亲水性、亲油性、耐腐蚀性、抗菌性等性能。

电子束等离子体处理还可以产生微米和纳米级别的表面结构，从而形成特殊的光学、电学和机械性能。

表面处理还可以应用于半导体芯片制造、生物医药材料和新能源材料等领域。

三、等离子体处理技术的优势和发展趋势等离子体处理技术具有高效、环保、经济等优势，能够大规模生产各种不同复杂的表面材料。

同时，等离子体处理技术还具有灵活性和局部性，能够实现有选择性的表面改性，并可以将各种材料具有特殊的化学性质和功能。

PTFE聚四氟乙烯-氟塑料表面处理方法一、PTFE表面改性处理方法：低温等离子体处理法低温等离子体是指低气压放电（辉光、电晕、高频、微波）产生的电离气体。

在电场作用下，气体中的自由电子从电场中获得能量，成为高能电子，这些高能量电子与气体中的原子、分子碰撞，如果电子的能量大于分子或原子的激发能，就能产生激发分子和激发原子、自由基、离子和具有不同能量的射线。

低温等离子体中的活性粒子具有的能量一般接近或超过碳―碳或其他含碳键的键能，因而能与导入系统的气体或固体表面发生化学或物理的相互作用。

如果采用反应型的氧等离子体，则能与高分子表面发生化学反应而引入大量的含氧基团，使其表面分子链上产生极性，表面张力明显提高，改变其表面活性，即使是采用非反应型的Ar等离子体，也能通过表面的交联和蚀刻作用引起的表面物理变化而明显地改善聚合物表面的接触角和表面能。

湘樟塑化对低温等离子体处理氟塑料进行了长期的研究工作，取得了很好的效果，处理后的氟塑料接触角平均降低20º~30º，粘接剪切强度提高2~10倍。

二、PTFE表面无须特殊处理的粘接方法聚四氟乙烯(PTFE)-表面无须特殊处理的粘接方法：对于不特别重要的PTFE工件的粘接多采用上海市有机氟研究所生产的FS-203A有机硅压敏粘合剂进行粘接。

对于不特别重要的PTFE工件的粘接多采用上海市有机氟研究所生产的FS-203A有机硅压敏粘合剂进行粘接。

FS-203A胶为水基型、单组分溶剂胶，耐水性好，耐高、低温，粘接力强，对PTFE与PTFE的粘接，其剪切强度可高达6~12kg/cm2，可用于各种不经表面处理的氟塑料自身粘接及与其他材料的粘接。

粘接工艺为：１.先将PTFE与被粘物粘接表面用丙酮或乙醇溶液擦洗干净，自然晾干．２.将FS-203A在两粘接表面均匀刷涂2遍，每次晾10~15min，以胶面不粘手为宜．３.在胶液晾干后，于100~150℃的烘箱中烘15min，取出趁热粘合装配，室温固化24h；(4)做高、低温试验(550℃、4h，-40℃、4h)及潮湿试验(湿度90％、48h)后，粘接处无脱落、松动现象为合格．三、PTFE表面改性处理方法：新型粘接剂用于PTFE粘接的粘接剂主要有两类：无氟粘接剂和含氟粘接剂。