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等離子體處理是一種即改變高分子材料表面性能,也改變材料表面形貌的技術。高分子材料可以通過等離子體處理后輕易地使其具有親水性或者拒水性。在改性過程中,拒水或者親水基團由于在等離子體狀態下反應被引入到高分子材料表面。在等離子體狀態反應下,激發態粒子起到了十分重要的作用。首先激發態粒子奪取高分子主鏈上的氫原子形成自由基,然后主鏈自由基與其他激發態粒子或者自由基發生反應,使得在高分子材料表面生產拒水或者親水基團,從而使材料具有拒水或者親水性。另一方面,等離子體狀態下的其它粒子(如電子、離子等)在反應過程中不斷轟擊材料表面,在材料表面引發降解反應。結果在材料表面生成了大量低分子產物,而且還侵蝕了材料表面。

因此,在等離子體表面處理的過程中,材料表面同時發生著引入基團反應和降解反應。而降解反應是實驗中希望盡量避免的反應。人們為了避免這種有害的反應,對等離子體改性技術進行了改善,提出了遠程等離子體這個概念。

遠程等離子體處理是將實驗試樣放置在遠離等離子體處理區域的位置上。而通常稱傳統等離子體處理為直接等離子體處理或者常規等離子體處理,以區別遠程等離子體處理。等離子體中包含電子、離子和激發態粒子。這些粒子在復合的過程(電子與正離子復合、正離子和負離子復合、激發態粒子和激發態粒子復合)中消失,它們的復合速率分別是:10^-7、10^-7、10^-33cm3/s。所以,在等離子體中激發態粒子比電子和離子的壽命更長。遠程等離子體技術正是基于等離子體氣氛中各種活性粒子的存活壽命不同的特點而提出的。與常規等離子體一樣,遠程等離子體區含有激發態的原子、離子、分子以及分子碎片等活性粒子,但是由于處理區域與放電區域被適當分離,短壽命的電子、離子的濃度迅速衰減,所以長壽命的亞穩態原子、活性自由基等具有化學活性的離子的濃度較高。同時,還將電子、離子等粒子對材料表面的有害影響盡可能的降低。

遠程等離子體不僅具有常規等離子體的特點,還具有以下優點:遠程區域中活性粒子的能量適中,等離子體聚合反應溫和、副反應少、可控性強;放電區域與處理區域相分離,減輕了因離子轟擊、紫外輻射及激發源(如微波)的電磁場對載體材料及沉積聚合物的損傷;可以在敏感載體材料表面上進行等離子體聚合;由于單體可以在等離子體的下游區域引入,避免了等離子體放電區域中高能態活性粒子對單體分子的直接作用,沉積膜的結構容易控制,純度較高;降低了單體在容器壁或內電極表面上的聚合。