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聚四氟乙烯（PTFE）是綜合性能非常優(yōu)良的塑料，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐熱、耐寒和耐化學(xué)腐蝕性等，并且具有較高的力學(xué)性能，已廣泛應(yīng)用于航空航天、石油化工、機(jī)械、電子電器、建筑、紡織等諸多領(lǐng)域。但是因聚四氟乙烯（PTFE）材料結(jié)構(gòu)的高度對稱，不含活性基團(tuán)，表面能低，表面不易潤濕從而極大限制了其在醫(yī)療、衛(wèi)生等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著聚四氟乙烯（PTFE）應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，國內(nèi)外研究人員圍繞聚四氟乙烯（PTFE）的表面改性已進(jìn)行了大量研究，包括化學(xué)處理、功能單體聚合、等離子表面處理、濺涂等。這些處理方法都能有效提高其黏結(jié)性和濕潤性，增加表面能，從而改善親水性。

等離子體表面處理

等離子體（plasma）是由大量的電子、離子、中性粒子組成。這些粒子作用于材料的表面，會(huì)使材料表面的結(jié)構(gòu)、成分和性能發(fā)生變化。目前高分子材料改性方法主要有等離子體改性、輻照接枝改性、表面化學(xué)改性等。但由于等離子體技術(shù)有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：時(shí)間短，效率高；對所處理的材料無嚴(yán)格要求，具有普遍適應(yīng)性；具有較高的能量密度，能夠產(chǎn)生活性成分，從而快速、高效地引發(fā)通常條件下不能或難以實(shí)現(xiàn)的物理化學(xué)變化；對材料表面的作用僅涉及幾到幾百納米，材料表面性能改善的同時(shí)，基體性能不受影響；能賦予改性表面各種優(yōu)異性能，不產(chǎn)生大量副產(chǎn)品和廢料，無環(huán)境污染。利用等離子表面處理技術(shù)進(jìn)聚四氟乙烯（PTFE）材料表面修飾逐漸成為改性的重要方法之一。

等離子體表面處理聚四氟乙烯（PTFE）原理

等離子體中的粒子種類多，并且性能也不一樣。等離子體的能量一般為幾到幾十電子伏特，可見足以使聚四氟乙烯（PTFE）中的分子鍵斷裂，發(fā)生刻蝕、交聯(lián)等一系列的變化。此類反應(yīng)大致有如下幾個(gè)方面：

(1) 刻蝕：高能粒子對聚四氟乙烯（PTFE）材料表面轟擊，致使部分鍵斷裂，而材料表面變得起伏不平，這在一定程度上有利于改善聚四氟乙烯（PTFE）的某些表面特性。

(2) 自由基：等離子體處理時(shí)生成大量的自由基，對聚四氟乙烯（PTFE）表面發(fā)生的刻蝕、交聯(lián)、化學(xué)改性。

(3) 交聯(lián)：等離子體處理過程中產(chǎn)生的自由基之間再次結(jié)合形成表面致密的交聯(lián)層，同時(shí)存在裂解發(fā)生，在等離子體處理過程中最終達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。交聯(lián)層的形成有利于改善聚四氟乙烯（PTFE）表面的親水性及粘合性。

(4) 極性基團(tuán)：用O2、Ar、N2、H2、NH3等氣體等離子體處理后的聚四氟乙烯（PTFE）與空氣接觸時(shí)，聚合物表面長壽命的活性自由基會(huì)在其表面引入含氧或含氮的極性基團(tuán)。從而改變聚四氟乙烯（PTFE）的表面特性。

下面的結(jié)果顯示了氫等離子體處理后 PTFE 的水接觸角和表面能的變化：

經(jīng)過等離子體處理的PTFE的表面能實(shí)際上低于許多常見的聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯，并且完全在許多粘合劑形成牢固粘合所需的潤濕性范圍內(nèi)。

等離子體表面處理技術(shù)通過離子轟擊或注入聚四氟乙烯（PTFE）的表面，使其發(fā)生C-F鍵和C-C鍵的斷裂，生成大量自由基，同時(shí)也可引入活性基團(tuán)，增加聚四氟乙烯的表面自由能，改善其潤濕性和黏結(jié)性的一種改性方法。具有簡單、快速、工藝干法化、改性僅涉及材料表面而不影響本體結(jié)構(gòu)和性能等優(yōu)點(diǎn)而日益受到人們的重視。