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PET（Polyethylene terephthalate）是由對(duì)苯二甲酸和乙二醇經(jīng)過(guò)酯化、縮聚而制得的一種高分子聚合物，其結(jié)構(gòu)如圖 1-1 所示：

圖 1-1 PET 分子結(jié)構(gòu)

PET薄膜屬于晶態(tài)，其無(wú)色透明、富有光澤性，分子結(jié)構(gòu)工整，具有耐化學(xué)試劑、耐熱、耐沖擊性、耐壓、耐蠕變性及尺寸穩(wěn)定性，同時(shí)具有良好的光學(xué)性能以及對(duì)CO2、O2、H2O等氣體具有阻滲透的性能。正是由于其具有良好的綜合性能，PET被廣泛用于工程塑料、包裝、涂料、纖維四個(gè)領(lǐng)域。

盡管PET膜得到廣泛地應(yīng)用，但是也存在一些缺點(diǎn)。PET分子鏈略顯剛性，分子鏈上可供與其它復(fù)合基材相互作用的性基團(tuán)較少，PET薄膜的表面分子由于受到拉伸力場(chǎng)的作用排列十分緊密，這就決定了PET的表面能低（36mN.m^-1）。從界面粘結(jié)理論來(lái)看，PET薄膜表面能較低、浸潤(rùn)性差，表面粘附力小，很難與其他基材進(jìn)行良好的復(fù)合。為此，需要對(duì)PET薄膜表面進(jìn)行改性，改善其表面性能，延長(zhǎng)其使用壽命和拓寬其應(yīng)用范圍。

PET薄膜等離子表面處理原理

等離子體是一種相對(duì)較新的表面處理技術(shù)，始于二十世紀(jì)六十年代。等離子體具有高電荷的粒子（電子，離子和中性原子）以激發(fā)，電離或破壞反應(yīng)物分子，從而產(chǎn)生一系列蝕刻，聚合，交聯(lián)以及其他復(fù)雜的物理化學(xué)作用。等離子體處理深度只有非常薄的表面層，通常為幾納米到幾百納米，卻能夠顯著改變界面特性，而不會(huì)對(duì)基材產(chǎn)生太大影響，因此被廣泛用于改性聚合物的表面性能。

低溫等離子體內(nèi)部富含有電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子，其中高速運(yùn)動(dòng)的電子與反應(yīng)腔中的氣體分子、原子發(fā)生碰撞，將能量傳遞給這些分子和原子，當(dāng)能量足夠大時(shí)，可激發(fā)產(chǎn)生新的離子、電子、亞穩(wěn)態(tài)粒子或生成自由基產(chǎn)生各種不同活性物種，與材料表面發(fā)生反應(yīng)或者材料表面打開(kāi)的官能團(tuán)本身相互反應(yīng)，從而影響材料表面性能。

用等離子體處理PET薄膜表面，可以改變PET薄膜的表面形貌、表面化學(xué)組成及性質(zhì)等。

一方面，被刻蝕濺射出來(lái)的物質(zhì)分解生成的氣態(tài)成分在等離子體中受到激勵(lì)后會(huì)向表面逆擴(kuò)散，這樣邊刻蝕邊重新聚合的結(jié)果使薄膜表面形成了圓錐狀或圓球狀凸起，使PET薄膜表面的粗糙度發(fā)生變化。粗糙度的增加有助于薄膜表面的親水性和黏結(jié)強(qiáng)度的提高。

另一方面等離子體處理后的PET膜表面氧/碳、氮/碳含量比有所增加，PET膜表面極性基團(tuán)如C—O/C—N、C=O、C=O—O等含量增加，在界面的垂直方向上增強(qiáng)了偶極-偶極之間的相互作用，這是提高PET膜潤(rùn)濕性的主要原因。

等離子體表面處理PET薄膜表面，結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)等離子體處理后，PET薄膜表面產(chǎn)生大量極性基團(tuán)，親水性明顯提高，PET薄膜表面粗糙度增加，粘接性得到提高。