低温等离子体射流改性PMMA表面憎水性和电学特性研究文献综述

 2021-10-28 20:31:07

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1.1大气压低温等离子体近年来,用低温等离子体对聚合物材料表面改性的研究发展很快,逐渐成为相关领域研究的热点问题之一。

利用低温等离子体对材料表面改性在有效改善材料表面性能的同时,还具有易操作、加工速度快、环境污染小、节能等优点, 因此具有广阔的应用前景。

低温等离子体改性只作用于高分子材料表面(通常为几至几十纳米),不影响材料的基体性能。

低温等离子体主要通过气体放电方法产生,研究人员在实验室研究和工业生产中,开发了很多形式的低温等离子体源,主要包括弧光放电、电晕放电、辉光放电 、介质阻挡放电、射流放电等[ 3 -5]。

射流低温等离子体作为一种新型的等离子体源, 与其他形式低温等离子源相比,其离子和电子能量高,不但克服了常规介质阻挡放电丝状等离子体局部能量有时过高会灼伤材料的缺点,而且形式更为灵活,不受改性空间的限制。

射流低温等离子体为开放式,处理范围大,采用单电极时可设计成各种形状, 特别适合对二维和三维高分子材料物体的表面进行改性, 尤其在各种特殊形状,如三维物体上的孔槽和凹陷部位的材料处理上,更显示了其优越性[6]。

目前,研究人员已将射流低温等离子体应用于医学上的牙齿美白、杀菌消毒以及工业上的聚合物材料表面改性、涂层处理和薄膜沉积等方面,均获得良好效果[7-10]。

利用射流低温等离子体对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜进行表面改性。

通过接触角与表面能测量,研究了等离子改性时间和改性距离对材料表面水接触角和表面能的影响,以及改性后的材料在空气中放置时的老化效应,并对所得到的结果作了分析。

1.2大气压低温等离子体产生方式产生大气压低温等离子体的主要方式有辉光放电(Glow Discharge)、电晕放电(Corona Discharge)、介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge, DBD)、大气压等离子体射流(Atmospheric Pressure Plasma Jet, APPJ)等气体放电形式。

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