等離子體對高分子材料的作用原理
等離子清洗機(jī)的等離子體對高分子材料的作用原理較為復(fù)雜,目前沒有較為完善的理論。但可以肯定的是,當(dāng)由大量活性粒子組成的等離子體轟擊高分子表面時,由于分子鍵
斷裂而發(fā)生表面刻蝕、交聯(lián)、化學(xué)改性或等離子體聚合等,從而引發(fā)了氣-固相間的界面反應(yīng),產(chǎn)生多種活性基團(tuán),如羧基、羰基、羥基、氨基、亞氨基等, 改變了高分子表
面的物理和化學(xué)性質(zhì)。
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低溫等離子體中高速運(yùn)動的電子與氣體分子的碰撞是產(chǎn)生各種不同活性粒子的主要原因。因為電子在電場中被加速獲得能量,這些電子又與周圍氣體中大量的分子、原子發(fā)生
碰撞,將能量傳遞給這些分子、原子,使它們電離產(chǎn)生新的離子、電子或變激發(fā)態(tài)(很快跳回基態(tài)并發(fā)出光子)或變?yōu)閬喎€(wěn)態(tài)或生成自由基。
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PLUTO-T等離子清洗機(jī)
低溫等離子體含有多種活性粒子,科學(xué)家通過大量實驗研究發(fā)現(xiàn)低溫等離子體放電氣體中的活性粒子主要有六種類型:
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各種活性粒子的能量及其對高分子作用深度
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有機(jī)物的代表性鍵能
低溫等離子體中部分活性粒子的能量比有機(jī)物中常見化學(xué)鍵的鍵能高,因此很容易在高分子表面產(chǎn)生結(jié)合或離解反應(yīng)。高能的活性粒子與高分子表面撞擊時,在能量的交換過
程中有可能將其化學(xué)鍵打開。如低溫等離子體為反應(yīng)性氣體(O2、NH3、H2),則會與表面發(fā)生氧化、氮化氫化反應(yīng),而形成含氧、氮、氫的反應(yīng)性基團(tuán);如果是非反應(yīng)性的氣
體(Ar、N2),會使高分子材料表面產(chǎn)生大量的自由基和不飽和鍵形成交聯(lián)的表面層,導(dǎo)致材料表面的濕潤性、反應(yīng)性得以改善。
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