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
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
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
辉光低温等离子体对聚酰亚胺纤维表面改性
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,
等离子表面处理
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。
低温等离子体改性芳纶表面的XPS分析
低温等离子体 改性芳纶表面的 Ｘ Ｓ分析 Ｐ
严 志 云 石 虹桥 刘安 华 贾德 民 ， ， ，
（ ． 恺 农业 技术 学 院 ， 东 广 州 １仲 广 ５０ ２ ； ． 南 理 工 大 学 ， 东 广 州 １２ ５ ２ 华 广 ５０４ ） １６０
摘
要
采 用 Ｘ Ｓ表 面 表 征 技 术 对 等 离 子 体处 理 的芳 纶 纤维 表 面化 学 组 成 进 行 了 分 析 。 结 果 表 明 ： 着 等 离 子 体 Ｐ 随
一
ｃ ０ ） 总 量 呈 现上 升趋 势 ， 此 等 离 子 体 对芳 纶 纤 维 表 面 的 化学 作 用 以 及 物 理 刻蚀 均 有 利 于芳 纶 纤 维 界 面 性 ０ Ｈ的 因 低 温 等离 子 体 ； 纶 纤维 ； 面 ； 芳 表 ｘ射 线 光 电 子 能 谱 ； 学 组 成 化
文 献 标 识 码 ： Ａ
ｄ ｃｅ ｓｓ ａ ｌｓ ｒ ａｍｅ ｔｔｍｅ ｉ ｃｅ ｓ ｓ ｅ ｒａ ｅ ｐ ａ ｍａ ｔ ｔ ｎ ｉ ｎ ｒａ ｅ 。ｗｈ ｌ ｉ ｇ ｎ ｃ ｎｅ ｔｅ ｈｂ ｔ ｉｔ ｈ ｎ ｅ ａ ｄ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｓ ｅ ｉｅ ｎｔ ｅ ｏ ｔｎ ｘ ｉ ｉｓｌｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｎ ｈ ｏ ｔｎ ｆ ｏ ｒ ｌ ｏ ｙ ｅ ｎ ｒａ ｅ ｎ ｌｒｅ ｅ ｔｎ ． Ａｎ ｎ ｒａ ｉ ｇ ｐ ａ ｍａ ｔ ａｍｅ ｔｔｍｅ ｉ ｈ ｃ ｐ ｆｔｉ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｔｅ ｘ ｇ ｎ ｉｃ ｅ ｓ ｉ ａ ｇ ｘｅ ｔ ｓ ｄ ｉ ｃ ｓ ｎ ｌｓ ｒ ｔ ｎ ｉ ｎ ｔｅ ｓ ｏ ｅ ｏ ｈ ｓ ｅ ｐ ｒ ｅ ｅ ｉ ｎ， ｈ
Hale Waihona Puke Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｃ ｅ ｃ ｏ ｏ ｉｏ ｆ ｔｅ ｓ ｒ ｃ ｆ ａａ ｄ ｆｂ ｒ ｔｅ ｔ ｄ ｂ ｌｓ ｓ ｈ ｒ ｃｅ ｚ ｄ ｂ ｓｒ ｃ ｈ ｈ ｍｉａ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ｕ ａ ｅ ｏ ｒ ｍｉ ｅ ｒａｅ ｙ ｐａ ｍａ ｗａ ｃ ａ ａ ｔｒ ｅ ｙ ｌ ｉ ｆ ｉ ｉ
等离子体高分子材料表面改性技术及应用
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
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
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
低温等离子体射流聚合物表面改性实验
姓 名：
学科、专业 ：
学 号 ：
指 导 教 师：
完 成 日 期：
大连理工大学
Dalian University of Technology
一．摘要
本实验是采用大气压下氩气低温等离子体射流对聚合物（聚乙烯薄膜）进
行表面处理，以改善聚合物的表面能，提高其表面亲水能力与表面粘接强度。通
过实验认识大气压放电等离子体的发生与其基本应用，包括低温等离子体射流的
产生，了解大气压低温等离子体射流放电的一些基本现象。通过测量处理前后聚
合物表面水接触角的变化，认识与了解大气压放电等离子体的发生与其基本应
用，并进一步从等离子体物理与化学角度分析其内在机理。
二．引言
大气压等离子体的运行与操作都相对比较简单，运行成本也大大降低，而且
可以很方便地实现在线运行，所以其利用范围与领域被极大拓宽，在材料表面处
理、臭氧产生、废气处理、污水处理、薄膜制备等方面获得了广泛的应用.大气
压放电等离子体目前主要有电弧放电、电晕放电、火花放电、流光放电等基本形
式.产生方法主要有介质阻挡放电、尖端电晕放电、空心阴极放电以及大气压低
温等离子体射流等.低温等离子体射流是目前被广泛研究的一种大气压等离子体
放电形式.由于其具有移动性比较好的特点，所以目前在材料表面处理、薄膜制
备、消毒灭菌以及水处理方面都得到广泛应用。
三．实验仪器与原理
中频放电功率源，大气压低温等离子体射流发生装置，气瓶，气体流量计，
水接触角测试仪。
1．介质阻挡放电
大气压条件下，气体击穿需要很高的电压，所以空间电场通常很强，再加
上大气压条件下电子碰撞电离概率比较高，所以气体放电很容易过渡到弧光放
电。为了抑制弧光放电的产生，可以采取介质阻挡放电形式。介质阻挡放电又称
无声放电，在外电场E1的作用下，气体中的电子被加速，当E1达到某一值E
年是就会产生电子雪崩。气体被击穿，放电空间产生大量电子和离子。电子在电
极表面的绝缘层沉积下来并建立一个内电场E2，该内电场的方向与外电场的方
向相反。若忽略空间电荷场，则放电空间的总电场由（E1+E2）决定。随着放电
的发展，电极上积累的电荷足够多时，总电场地道不能再是电子加速到足够能量
而产生碰撞电离。则放电熄灭。所以阻挡放电是一个不断产生熄灭的交替过程,
产生的等离子体是典型的非平衡态低温等离子体。
介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge，DBD)是有绝缘介质插入放电空
间的一种非平衡态气体放电又称介质阻挡电晕放电或无声放电。介质阻挡放电能
够在高气压和很宽的频率范围内工作，通常的工作气压为10～10000。电源频
率可从50Hz至1MHz。电极结构的设计形式多种多样。在两个放电电极之间充
满某种工作气体,并将其中一个或两个电极用绝缘介质覆盖,也可以将介质直接悬
挂在放电空间或采用颗粒状的介质填充其中，当两电极间施加足够高的交流电压
时，电极间的气体会被击穿而产生放电，即产生了介质阻挡放电。在实际应用中，
管线式的电极结构被广泛的应用于各种化学反应器中，而平板式电极结构则被广
泛的应用于工业中的高分子和金属薄膜及板材的改性、接枝、表面张力的提高、
清洗和亲水改性中。
介质阻挡放电的结构示意图
大气压低温等离子体射流发生装置示意图
2．大气低温等离子体射流
大气压低温等离子体射流发生装置见上图，其基本放电形式是介质阻挡放
电，同时又有快速气流吹动，气流的存在刻意进一步抑制放电过程中可能产生的
放电通道过于集中的问题，有利于产生一种稳定而均匀的放电形态；此外，气流
的吹动可以吧放电空间产生的一些活性成分激发态粒子甚至荷电粒子导出放电
空间区域，这样就可以视线放点区域与工作区域的分离，使这种放电等离子体发
生器有更大的实用性。目前这种放电等离子体发生器被用于表面清洗，表面处理，
消毒灭菌，薄膜制备，废气废水处理等方面。
3．大气压低温等离子体射流聚合物表面处理
由于介质阻挡放电产生的等离子体中电子能量在1~10eV。这样能量的电子
可以打断大多数聚合物的化学键（2.0~10eV），所以经过射流处理的聚合物表面
会长生大量的不饱和键，这些不饱和键在空气中被氧化形成大量的极性基团，如
-OH,-COO等，这些极性基团的存在提高了聚合物的表面能量。使得极性水分子
聚合物表面的结合力增强。从而导致水接触角的降低。而等离子体改性只涉及聚
合物表面0.1um量级的范围，不会对聚合物的整体结构造成损害。此外低温等离
子体射流表面处理还具有速度快，作用时间短的特点，因此具有极高的处理效率。
不会污染环境，是一种非常有前途的表面处理技术。
四．结果与讨论
处理后，水接触角明显减小，原因是低温等离子体射流，使聚乙烯薄膜表面产生
了一些亲水基团，改变了薄膜的表面的性质，使之亲水能力增强，从而导致水接
触角变小。
五．结论及设想
用低温等离子射流对聚乙烯表面进行射流处理，提高了表面能，提高了其
表面亲水能力，而且其效率较高，10s左右就可以达到良好效果。
等离子体射流拥有一些特殊的性质，其对于聚合物表面改性的能力可用于纺
织染色，材料处理，薄膜制备等。
六．参考文献
1.
徐学基，诸定昌。气体放电。上海，复旦大学出版社，1996
2李笃信，贾德民。聚合物的表面接枝改性技术进展。中国塑料，1998
3.马力群。难粘高分子材料的表面处理技术。化学与粘合，1999.
4.周其凤，胡汉杰。高分子化学。北京：化学工业出版社，2001.
水接触角 左 右 平均
处理前 92.28° 93.84° 93.09°
处理后 49.16° 47.25° 48.20°
5.肖为雄。合成纤维改性原理与方法。成都：成都科技大学出版社，1992.
6.陈银，王红卫。等离子体在医用材料表面改性中的应用，非织造布，2006.
7.张燕，顾彪，王文春，王德珍，常压辉光放电等离子体对化纤及其他聚合物的
表面处理研究进展，合成纤维，2006，（7）：7—11
8.江南，我国低温等离子体研究进展（2），物理，2006,35（3）：230—237.