等離子清洗機表麵改性機理

等離子清洗（xǐ）機是利用等（děng）離子體發生器產生低溫等離子體來（lái）進行表麵改性的一種設備，給物質施加（jiā）高溫或通過加速電子、加速離子等方式給物質提供能量, 中性的物質被電（diàn）離成大量帶電粒子 (電子、離子) 和中性粒子組成的混（hún）合狀態稱為等離子體。等離子體整體呈電中性, 它是除固態（tài）、液態、氣態外的物質第四種狀（zhuàng）態。等離子體中粒子（zǐ）的能量（liàng）一般約為幾個至幾（jǐ）十電子伏特，大於聚合物材料的結合鍵能（néng），完（wán）全可以破裂有機大分子的（de）化（huà）學鍵而形（xíng）成新鍵；但遠低於高能放射性射線，隻涉及材料表麵，不影響基體的性能。處於非熱力學平衡狀態下（xià）的（de）低溫等離子體中，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（lì）子的化學反應活性(大於熱等離子體)，而中性粒子的溫度接近室溫，這些優點為熱敏（mǐn）性高分子聚合物表麵改性提供了適宜（yí）的條件。

在所產生的等離子體中, 當（dāng）電子溫（wēn）度與離子溫度及氣體溫度相等時, 該等離子體稱（chēng）為平衡等離子體或高溫等離（lí）子（zǐ）體;當電子溫度遠高於離子溫度和氣體溫度時, 該等離子體為非平衡等（děng）離子體或低溫等離子體。目前, 用於材料表麵（miàn）改性的（de）主要是低溫等離子體。

在材料表麵改性中, 主要是利用（yòng）低溫（wēn）等離子體轟（hōng）擊材料表麵, 使材料表麵分子的化（huà）學鍵（jiàn）被打開, 並與等離子體中的自由基結合, 在材料表麵形成極性基團。由於表麵增加（jiā）了（le）大量（liàng）的極性基團, 從而能顯著地提高材料表麵的粘接性能、印刷性能（néng）、染色性能等。低溫等離子體的能量一般為幾到幾十電子伏特 (電子0~20 eV, 離子0~2 eV, 亞（yà）穩態（tài）離子（zǐ）0~20 eV, 紫外光/可見光3~40 eV) , 而PTFE中C-F鍵鍵（jiàn）能為4.4 eV, C-C鍵鍵能為3.4 eV。由此可見, 低溫（wēn）等離子體的能量高於這些化學鍵的能量, 足以（yǐ）使PTFE表麵的分子鍵斷裂, 發生刻蝕、交聯（lián）、接枝（zhī）等一係列物理（lǐ）化學反應。

在低溫等離子體表麵處理過程中, 利用各種非聚合性氣體 (Ar、He、O2、N2、H2O、空氣等) 放電, 產生相（xiàng）應（yīng）等離子體對PTFE表（biǎo）麵進行活化和功能化是目前的研究熱點。

按是否參加（jiā）材料表麵（miàn）的化（huà）學反應（yīng）, 等（děng）離子氣體可（kě）分為反應性氣（qì）體和非（fēi）反應性氣體。反應性等離子氣體（tǐ）主要包括O2、N2等化（huà）學活性較強的氣體, 它們在處（chù）理過程中參與反應, 可直接結合到聚合物分子鏈上, 改變材料（liào）表（biǎo）麵的化學成分, 提高（gāo）材料表麵活（huó）性。非反應性等離子氣體主要包括Ar、He等惰性氣體, 惰性氣體（tǐ）不（bú）直接參與材料表麵（miàn）的（de）反應, 但它們的（de）等離子體轟擊材料表（biǎo）麵後, 會產生大量大（dà）分子自由基, 這些自由基一方麵可使材料表麵形成致密的交聯層, 另一方麵可與空氣中的（de）氧氣作用, 使氧（yǎng）結合（hé）到大分子鏈（liàn）上, 在材料表麵引入含氧官能團。以上就是等離子清洗（xǐ）機表麵改性的機理，希望對你有所幫助。