Plasma等離子清洗機(jī)的常見(jiàn)作用如下
改變材料表面的親水性(疏水性)
潤(rùn)濕性是材料表面最重要、最基本的性能之一,低溫等離子體改性后的材料表面的潤(rùn)濕性發(fā)生改變,當(dāng)材料表面潤(rùn)濕性增加時(shí),有利于材料進(jìn)行粘接和表面涂覆涂層等;當(dāng)材料表面的潤(rùn)濕性減小時(shí),可實(shí)現(xiàn)材料的防水、自清潔等性能。以低溫等離子體對(duì)材料表面改性,通過(guò)改變材料的潤(rùn)濕性能,可以減小材料表面的接觸角、增加親水性,也可以增加接觸角,增加材料的疏水性。
材料表面刻蝕
等離子體對(duì)材料的相互作用不僅能引入新的自由基,而且還會(huì)產(chǎn)生刻蝕作用。刻蝕作用的機(jī)制有兩種:等離子體中的電子、離子等荷能粒子撞擊材料表面引起的濺射刻蝕,等離子體中的自由基與材料表面的某些基團(tuán)反應(yīng)生成揮發(fā)性物質(zhì)而引起的化學(xué)刻蝕。材料表面被刻蝕時(shí),由于材料不同部分的刻蝕速度不同,在材料表面會(huì)形成凹凸,增大其粗糙度、減小光的表面反射率。
提高材料表面黏合度
塑料高分子材料的表面一般為非極性表面,經(jīng)過(guò)plasma等離子清洗機(jī)處理后,可在其表面引入大量基團(tuán),從而轉(zhuǎn)化為極性表面,有利于黏結(jié)劑和材料之間的相互作用,進(jìn)而提高材料的黏結(jié)度。
清洗材料表面
Plasma等離子清洗機(jī)主要是依靠等離子體中活性粒子的“活化作用”達(dá)到去除物體表面污漬的目的。就反應(yīng)機(jī)理來(lái)看,plasma清洗通常包括以下過(guò)程:無(wú)機(jī)氣體被激發(fā)為等離子態(tài);氣相物質(zhì)被吸附在固體表面;被吸附基團(tuán)與固體表面分子反應(yīng)生成產(chǎn)物分子;產(chǎn)物分子解析形成氣相;反應(yīng)殘余物脫離表面,小分子量的表面污染在低溫等離子體中幾秒內(nèi)就能夠被清潔干凈,清洗的主要目標(biāo)為有機(jī)物或者氧化物。
提高材料的生物相容性
采用等離子體處理能夠提高醫(yī)用材料的生物相容性,對(duì)于生物組織工程學(xué)的發(fā)展具有極大意義。
Plasma等離子清洗機(jī)對(duì)材料表面改性作用,包括材料的表面化學(xué)成分、潤(rùn)濕性、表面微觀結(jié)構(gòu)等。經(jīng)過(guò)plasma等離子清洗機(jī)處理過(guò)的材料表面化學(xué)成分發(fā)生變化,在材料表面引入了新的化學(xué)元素與化學(xué)活性官能團(tuán);材料表面潤(rùn)濕性發(fā)生變化,親水性或疏水性增加;材料表面微觀形貌發(fā)生變化,通常材料表面粗糙度增加。改性后材料表面微觀結(jié)構(gòu)與微觀性能的改變并不是孤立的,而是相互影響、共同作用的結(jié)果。如改性后材料表面引入了親水基團(tuán),可使材料表面親水性增加,材料表面粗糙度增加,對(duì)水的輸送能力增加,也增加了材料的親水性,故表面化學(xué)成分、表面微觀結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)潤(rùn)濕性產(chǎn)生影響。