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聚四氟乙烯（PTFE）是綜合性能非常優(yōu)良的塑料，具有良好的化學穩(wěn)定性，能耐熱、耐寒和耐化學腐蝕性等，并且具有較高的力學性能，已廣泛應用于航空航天、石油化工、機械、電子電器、建筑、紡織等諸多領(lǐng)域。但是因聚四氟乙烯（PTFE）材料結(jié)構(gòu)的高度對稱，不含活性基團，表面能低，表面不易潤濕從而極大限制了其在醫(yī)療、衛(wèi)生等工業(yè)領(lǐng)域的應用。隨著聚四氟乙烯（PTFE）應用范圍的不斷擴大，國內(nèi)外研究人員圍繞聚四氟乙烯（PTFE）的表面改性已進行了大量研究，包括化學處理、功能單體聚合、等離子表面處理、濺涂等。這些處理方法都能有效提高其黏結(jié)性和濕潤性，增加表面能，從而改善親水性。

等離子體表面處理

等離子體（plasma）是由大量的電子、離子、中性粒子組成。這些粒子作用于材料的表面，會使材料表面的結(jié)構(gòu)、成分和性能發(fā)生變化。目前高分子材料改性方法主要有等離子體改性、輻照接枝改性、表面化學改性等。但由于等離子體技術(shù)有其獨特的優(yōu)點：時間短，效率高；對所處理的材料無嚴格要求，具有普遍適應性；具有較高的能量密度，能夠產(chǎn)生活性成分，從而快速、高效地引發(fā)通常條件下不能或難以實現(xiàn)的物理化學變化；對材料表面的作用僅涉及幾到幾百納米，材料表面性能改善的同時，基體性能不受影響；能賦予改性表面各種優(yōu)異性能，不產(chǎn)生大量副產(chǎn)品和廢料，無環(huán)境污染。利用等離子表面處理技術(shù)進聚四氟乙烯（PTFE）材料表面修飾逐漸成為改性的重要方法之一。

等離子體表面處理聚四氟乙烯（PTFE）原理

等離子體中的粒子種類多，并且性能也不一樣。等離子體的能量一般為幾到幾十電子伏特，可見足以使聚四氟乙烯（PTFE）中的分子鍵斷裂，發(fā)生刻蝕、交聯(lián)等一系列的變化。此類反應大致有如下幾個方面：

(1) 刻蝕：高能粒子對聚四氟乙烯（PTFE）材料表面轟擊，致使部分鍵斷裂，而材料表面變得起伏不平，這在一定程度上有利于改善聚四氟乙烯（PTFE）的某些表面特性。

(2) 自由基：等離子體處理時生成大量的自由基，對聚四氟乙烯（PTFE）表面發(fā)生的刻蝕、交聯(lián)、化學改性。

(3) 交聯(lián)：等離子體處理過程中產(chǎn)生的自由基之間再次結(jié)合形成表面致密的交聯(lián)層，同時存在裂解發(fā)生，在等離子體處理過程中最終達到動態(tài)平衡。交聯(lián)層的形成有利于改善聚四氟乙烯（PTFE）表面的親水性及粘合性。

(4) 極性基團：用O2、Ar、N2、H2、NH3等氣體等離子體處理后的聚四氟乙烯（PTFE）與空氣接觸時，聚合物表面長壽命的活性自由基會在其表面引入含氧或含氮的極性基團。從而改變聚四氟乙烯（PTFE）的表面特性。

下面的結(jié)果顯示了氫等離子體處理后 PTFE 的水接觸角和表面能的變化：

經(jīng)過等離子體處理的PTFE的表面能實際上低于許多常見的聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯，并且完全在許多粘合劑形成牢固粘合所需的潤濕性范圍內(nèi)。

等離子體表面處理技術(shù)通過離子轟擊或注入聚四氟乙烯（PTFE）的表面，使其發(fā)生C-F鍵和C-C鍵的斷裂，生成大量自由基，同時也可引入活性基團，增加聚四氟乙烯的表面自由能，改善其潤濕性和黏結(jié)性的一種改性方法。具有簡單、快速、工藝干法化、改性僅涉及材料表面而不影響本體結(jié)構(gòu)和性能等優(yōu)點而日益受到人們的重視。