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羧基的表面接枝

羧基的表面接枝主要包括两方面，一是CO2和O2等离子体的表面处理，二是在材料表面先形成活性自由基或者过氧基团，后选用含羧基的单体进行接枝聚合。接下来重点介绍等离子体的表面处理。

等离子体是物质除了固态、液态和气态的第四态，通常由电子、离子、自由基以及中性粒子组成，可以部分电离，也可以完全电离，整体呈准电中性的物质。低温等离子体是等离子体的一种，在其系统中，电子的温度远大于离子和中性粒子的温度，但体系宏观上处于低温状态，是一种热力学非平衡状态，因此，低温等离子体在反应中具有更高的能量利用效率，在实验室和工业生产中被广泛使用。

在等离子体改性过程中，通入的不是可以气化的有机单体而是惰性气体。这些气体在等离子体中会发生共价键的断裂，受到激发后形成不同状态的离子、电子和激发态分子。这些活性基团可以在材料表面引入相应的极性基团或自由基，从而对材料表面进行改性、接枝或者交联。传统的等离子体领域的惰性气体主要是氩气、氧气、氮气、氢气、氨气和四氟甲烷等。除了用作材料表面后续的接枝反应和交联反应外，更多的是用来提高材料表面的亲水性或者与其他材料的界面相容性。

等离子处理引入羧基，主要气体是通过CO2，CO，Ar/O2等气体。尽管材料和气体不同，反应过程和机理也不尽一致，但是大体规律还是相似。采用等离子体表面处理，材料表面的基团没有选择性，不仅接枝有羧基，还会接枝羟基、酯基和过氧基团等。这是由于和等气体在等离子体中会被分解成很多种激发态的原子、分子和不同离子等，这些活性碎片与基体材料反应，从而在表面接枝各种基团，并造成刻蚀，尤其是的加入。因此等离子体的处理时间不宜过长，一般不要超过几分钟。如果时间过长，刻蚀比较严重，直接影响到材料的基础性能。