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硅膠是一種典型的多孔無機(jī)吸附材料和載體，其分子式為：mSiO₂·nH₂O。因結(jié)構(gòu)由Si-O四面體相互堆積形成硅膠的基本骨架，故其具有豐富的孔道結(jié)構(gòu)及較大比表面積，且機(jī)械強(qiáng)度高，在合成應(yīng)用及改性過程中物理性質(zhì)穩(wěn)定?；瘜W(xué)式中的H2O主要以羥基（-OH）形式和硅原子相連形成硅羥基（Si-OH）而覆蓋于硅膠表面，是強(qiáng)吸附位點(diǎn)并易于修飾，使硅膠表面有很高的化學(xué)活性，利于改性，且硅膠除氫氟酸外不易受酸性溶液侵蝕，化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定。但非極性的硅膠表面由于沒有能發(fā)生反應(yīng)的活性極性基團(tuán)，導(dǎo)致其難以與其它材料進(jìn)行有效粘接，成為粘接技術(shù)中的一個(gè)難題。因此，越來越多的科研人員對硅膠基體進(jìn)行改性，在基體表面引入極性基團(tuán)，從而改善硅膠表面的潤濕性能和粘接性能。

目前，硅膠通常通過表面涂刷處理劑的方式，增加硅膠表面的附著力，從而提高硅膠表面的粘合性，但是處理劑中含有苯、酮類易揮發(fā)性有機(jī)溶劑，對人體和環(huán)境危害很大；另外在產(chǎn)品制造過程中不方便將硅膠翻面，需要進(jìn)入二次流水線進(jìn)行產(chǎn)品的雙面處理，工作效率低下。

等離子處理技術(shù)能使硅膠表面產(chǎn)生活性基團(tuán)，能夠快速、高效地改善硅膠表面親水性，具有效率高、效果顯著等優(yōu)勢。等離子表面處理機(jī)不需要溶劑、對大氣環(huán)境也沒有有害影響，對形狀復(fù)雜的基材也能很好處理。

硅膠等離子表面處理機(jī)提高粘接性原理

等離子體，1879年首次用來描述除固體、液體、氣體三態(tài)外物質(zhì)存在的第四種狀態(tài)，主要是分子、原子及其被電離后產(chǎn)生的正負(fù)電子所組成的氣態(tài)物質(zhì)。高分子材料在經(jīng)過等離子體改性后，材料表面會生成自由基團(tuán)，這些基團(tuán)繼續(xù)參加反應(yīng)，能在表面導(dǎo)入各種官能團(tuán)，從而改變材料表面疏親水性和表面張力，增強(qiáng)材料的黏結(jié)性以及生物相容性，如今大量應(yīng)用在包括微電子工業(yè)、生物醫(yī)用材料、納米刻蝕等領(lǐng)域。

圖1-1為O₂等離子體對硅膠表面改性的原理圖。由于氧氣或空氣氛圍的等離子體中含有大量的O⁺、O^-、O2^-、O₃，臭氧離子，自由電子等粒子與硅膠表面發(fā)生很多不同類型的反應(yīng)，包括物理或化學(xué)反應(yīng)，從而在硅橡膠表面引入大量含氧極性基團(tuán)，當(dāng)極性基團(tuán)與空氣接觸，在表面都會形成親水基團(tuán)，改善表面親水性；并產(chǎn)生表面侵蝕，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)層及刻蝕作用等。

圖1-1 O₂等離子體對硅膠表面改性的原理圖

綜上所述：成型的硅膠表面沒有活性的極性基團(tuán)，因而難以粘接其它物質(zhì)。通過等離子表面處理機(jī)通入氧氣并對硅膠表面放電，使其表面發(fā)生化學(xué)、物理反應(yīng)，在表面產(chǎn)生親水的極性基團(tuán)，能與其他物質(zhì)相互作用，從而產(chǎn)生良好的粘接。