聚酯材料等离子体处理提高亲水性
文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2025-01-10
聚合物具有高强度、耐热性好、透明性好等特点,因此常用于包装、结构材料、保护涂层和密封等方面.尽管聚合物具有这些优异的性能,但由于其表面能低、化学反应性差,在许多工业应用中并不适用,所以,通常需要进行表面处理来改善聚合物的表面特性。聚酯是热塑性聚合物,具有优异的性能,包括耐腐蚀性强、良好的机械性能(高弹性、高拉伸强度和易加工性)、易回收和低成本,因此广泛应用于医疗器械、食品包装和生物医学等领域.然而,由于这些聚合物材料的分子结构高度对称,缺乏活性基团,导致材料的亲水性、粘附性等表面性能较差,因此有必要对材料的表面进行改性,以扩大其在工业中的应用范围。
近年来,低温等离子体在材料表面改性方面的应用越来越广泛,通过低温等离子体处理聚合物更快、更环保。
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。
低温等离子体中含有多种组分,但主要还是电子对接触的材料表面起作用,当等离子体与材料表面作用时,粒子会将携带的能量传递给材料表面,这些能量的传递会引起材料性能的改变。等离子体中电子所携带的能量范围一般为0-20eV,与常见的构成有机分子的原子间共价键键能处于一个能级,这表明无论有机物是否具有不饱和键,等离子体处理可以打开有机物的旧共价键,并形成新的化学键。也正是因为两者处于同一能级,使得等离子体处理的过程只是直接的能量转移。
等离子体处理可以使聚酯材料表面亲水性迅速增大的原因是在等离子处理过程中,等离子处理装置的放电空间内会产生大量的高能电子,通过射流让大量的高能粒子轰击被处理材料的表面,对其产生刻蚀的作用,从而使得被处理材料的表面形貌变得高低起伏,增大了被处理材料的表面粗糙度,从而使得材料表面的亲水性大幅提高.等离子体处理后,聚酯材料表面的接触角显著降低,表明亲水性大大增加,聚酯材料表面含有更多的亲水基团.放电产生的等离子体具有修饰聚合物材料表面所需的能量,它促进了C—C键和C—H键的解离,形成了C—O、O—C—O、O—C=O和C=O键,这些形成的键通过增加极性基团来增加材料表面的亲水性。
广东省深圳市光明区华明城高新产业园A栋5楼 
133-8039-4543