等離子體表面處理是一種基于等離子體中產(chǎn)生的電子、離子、活性粒子和紫外光等和處理材料的表面相互作用，對(duì)處理材料表面進(jìn)行滅菌、清洗、接枝和功能化等性能達(dá)到提高為目的方法。等離子體表面處理具有效率高、速度快、功能多、可大面積工業(yè)化運(yùn)行等特點(diǎn)。目前不論在航空航天、微電子行業(yè)、顯示器、半導(dǎo)體工業(yè)等高端產(chǎn)業(yè)，在印刷、包裝、紡織等和日常生活緊密相關(guān)的領(lǐng)域，等離子體改性在越來(lái)越多被應(yīng)用。采用等離子體表面處理可以在較低的溫度下實(shí)現(xiàn)基體的高表面能、高附著力、高附加值。

　　低溫等離子體是低氣壓放電(電暈、高頻和微波等)產(chǎn)生的電離氣體，在電場(chǎng)的作用下，氣體中的自由電子從電場(chǎng)獲得能量成為高能量電子。這些高能量電子與氣體中的分子、原子碰撞，如果電子的能量大于分子或原子的激發(fā)能就會(huì)產(chǎn)生激發(fā)分子或激發(fā)原 子自由基、離子和具有不同能量的輻射線，低溫等離子體中的活性粒子(可以是化學(xué)活性氣體、惰性氣體 或金屬元素氣體)具有的能量一般都接近或超過(guò)C-C 鍵或其他含C鍵的鍵能。我們通過(guò)離子轟擊或注入聚合物，氣體產(chǎn)生斷鍵或引入官能團(tuán)，使表面活性化以達(dá)到改性的目的。

　　低溫等離子體表面處理的主要形式

　　表面刻蝕

　　在等離子體的作用下，材料表面的一些化學(xué)鍵發(fā)生斷裂，形成小分子產(chǎn)物或被氧化成CO、CO2等， 這些產(chǎn)物被抽走，使材料表面變得凹凸不平，加大了粗糙度。

　　表面活化

　　在等離子體的作用下，塑料表面出現(xiàn)部分活性原子、自由基和不飽和鍵，這些活性基團(tuán)與等離子體中的活性粒子接觸會(huì)反應(yīng)生成新的活性基團(tuán)。但是，帶有活性基團(tuán)的材料會(huì)受到氧化的作用或分子鏈段運(yùn)動(dòng)的影響，使表面活性基團(tuán)消失，因此經(jīng)等離子體處理的材料表面活性具有一定的時(shí)效性。

　　表面接枝

　　等離子體在對(duì)材料表面改性時(shí)，等離子體中活性粒子對(duì)表面分子的作用，使表面分子鏈斷裂產(chǎn)生新的自由基、雙鍵等活性基團(tuán)，從而發(fā)生表面交聯(lián)、接枝等反應(yīng)。

　　低溫等離子體根據(jù)所使用的氣體可分為反應(yīng)型低溫等離子體和非反應(yīng)型低溫等離子。惰性氣體的轟擊可以改變材料的表面結(jié)構(gòu)引起表面的交聯(lián)和蝕刻，造成表面發(fā)生物理變化，從而明顯地改善聚合物表面的接觸角和表面能，進(jìn)而提高材料的粘接性能。

　　表面清洗

　　等離子清洗將無(wú)機(jī)氣體激發(fā)到等離子態(tài)活性粒子，活性粒子與 表面分子反應(yīng)生成產(chǎn)物分子，產(chǎn)物分子進(jìn)一步解析 形成氣相殘余物脫離表面。

　　低溫等離子體處理技術(shù)通過(guò)表面刻蝕、產(chǎn)生交 聯(lián)結(jié)構(gòu)以及引入特定的官能團(tuán)等方式對(duì)聚合物材料表面進(jìn)行改性，達(dá)到改善材料表面性能( 如親水性、 黏合性、染色性、生物相容性等) 的目的 ，因此， 低溫等離子體技術(shù)在聚合物材料表面改性方面具有廣闊的應(yīng)用前景。