等离子体对高分子材料的作用原理
等离子清洗机的等离子体对高分子材料的作用原理较为复杂,目前没有较为完善的理论。但可以肯定的是,当由大量活性粒子组成的等离子体轰击高分子表面时,由于分子键
断裂而发生表面刻蚀、交联、化学改性或等离子体聚合等,从而引发了气-固相间的界面反应,产生多种活性基团,如羧基、羰基、羟基、氨基、亚氨基等, 改变了高分子表
面的物理和化学性质。
低温等离子体中高速运动的电子与气体分子的碰撞是产生各种不同活性粒子的主要原因。因为电子在电场中被加速获得能量,这些电子又与周围气体中大量的分子、原子发生
碰撞,将能量传递给这些分子、原子,使它们电离产生新的离子、电子或变激发态(很快跳回基态并发出光子)或变为亚稳态或生成自由基。
PLUTO-T等离子清洗机
低温等离子体含有多种活性粒子,科学家通过大量实验研究发现低温等离子体放电气体中的活性粒子主要有六种类型:
各种活性粒子的能量及其对高分子作用深度
有机物的代表性键能
低温等离子体中部分活性粒子的能量比有机物中常见化学键的键能高,因此很容易在高分子表面产生结合或离解反应。高能的活性粒子与高分子表面撞击时,在能量的交换过
程中有可能将其化学键打开。如低温等离子体为反应性气体(O2、NH3、H2),则会与表面发生氧化、氮化氢化反应,而形成含氧、氮、氢的反应性基团;如果是非反应性的气
体(Ar、N2),会使高分子材料表面产生大量的自由基和不饱和键形成交联的表面层,导致材料表面的湿润性、反应性得以改善。