等離子表面處理在PET表面改性上的應(yīng)用

聚對苯二甲酸乙二醇酯（ＰＥＴ）是日常生活中應(yīng)用非常廣泛的材料，這種聚合物因?yàn)槠鋬?yōu)異的整體性能，例如高強(qiáng)度重量比、良好的耐腐蝕性和相對較低的生產(chǎn)成本，而廣泛應(yīng)用于微電子、包裝或生物醫(yī)學(xué)等 行業(yè)。然而，ＰＥＴ 低的表面能導(dǎo)致其親水性、染色性、印刷性和黏附性能差。因此，增加 ＰＥＴ 的表 面自由能并保持其優(yōu)異的內(nèi)部特性是很必要的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，研究人員使用了化學(xué)表面改性工 藝，但是這些工藝會造成環(huán)境污染。因此，需要尋找環(huán)保、干燥和高效的方法。 低溫等離子體表面處理，這是一種越來越重要的表面改性技術(shù)，因?yàn)樗梢蕴岣呔酆衔锏谋砻孀杂赡?，同時保持聚合物內(nèi)部的優(yōu)良特性。

等離子體化學(xué)是使物質(zhì)通過吸收電能進(jìn)行的氣相干式化學(xué)反應(yīng)，具有節(jié)水省能無公害、有效利用資源、有益環(huán)境保護(hù)的綠色化學(xué)特征。利用等離子體活性物種（電子、離子、自由基、紫外線）具有的高活性，可以實(shí)現(xiàn)一系列傳統(tǒng)化學(xué)和水系處理法所不能實(shí)現(xiàn)的新的反應(yīng)過程，其反應(yīng)具有鮮明特點(diǎn)：

速度快：氣體放電瞬間發(fā)生等離子體反應(yīng)，有時幾秒鐘就可改變表面的性質(zhì)；

溫度低：接近常溫，特別適合處理高分子材料；

能量高：等離子體是具有超?；瘜W(xué)活性的高能粒子，在不添加催化劑的溫和條件下即可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)熱化學(xué)反應(yīng)體系所不能實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)（聚合反應(yīng)）；

廣適性：不分處理對象的基材類型，均可進(jìn)行處理，如金屬、半導(dǎo)體、氧化物和大多數(shù)高分子材料等都能很好地處理；

功能強(qiáng)：僅涉及高分子材料淺表面（＜10微米），可在保持材料自身特性的同時，賦予其一種及以上新的功能；

環(huán)保型：等離子體作用過程是氣-固相干式反應(yīng)，不消耗水資源、無需添加化學(xué)試劑，對環(huán)境無殘留物，具有綠色環(huán)保特征；

低成本：裝置簡單，易操作維修，可連續(xù)運(yùn)行。因此，采用等離子體高分子材料改性技術(shù)可能克服傳統(tǒng)方法使用中的缺陷，使高分子材料表面加工更符合環(huán)保原則。

等離子體中含有豐富的活性粒子，如離子、電子、紫外線光子等。在等離子表面處理過程中，這些活性粒子與 ＰＥＴ 表面的分子碰撞，從而導(dǎo)致其表面的化學(xué)鍵（Ｃ－Ｃ、Ｃ－Ｈ 和 Ｃ－Ｏ）斷裂形成自由基。表面 形成的自由基可以進(jìn)一步與含氧活性粒子反應(yīng)，導(dǎo)致產(chǎn)生含氧極性基團(tuán)如 Ｃ－Ｏ、Ｃ＝Ｏ、Ｃ－Ｏ－Ｃ和 ＯＨ 在 ＰＥＴ 表面產(chǎn)生。這些含氧極性基團(tuán)包含在低分子量氧化物中，從而導(dǎo)致 ＰＥＴ 表面的親水性顯著提高。