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          羧基的表面接枝

          羧基的表面接枝主要包括兩方面,一是CO2和O2等離子體的表面處理,二是在材料表面先形成活性自由基或者過氧基團,后選用含羧基的單體進行接枝聚合。接下來重點介紹等離子體的表面處理。

          等離子體是物質除了固態、液態和氣態的第四態,通常由電子、離子、自由基以及中性粒子組成,可以部分電離,也可以完全電離,整體呈準電中性的物質。低溫等離子體是等離子體的一種,在其系統中,電子的溫度遠大于離子和中性粒子的溫度,但體系宏觀上處于低溫狀態,是一種熱力學非平衡狀態,因此,低溫等離子體在反應中具有更高的能量利用效率,在實驗室和工業生產中被廣泛使用。

          在等離子體改性過程中,通入的不是可以氣化的有機單體而是惰性氣體。這些氣體在等離子體中會發生共價鍵的斷裂,受到激發后形成不同狀態的離子、電子和激發態分子。這些活性基團可以在材料表面引入相應的極性基團或自由基,從而對材料表面進行改性、接枝或者交聯。傳統的等離子體領域的惰性氣體主要是氬氣、氧氣、氮氣、氫氣、氨氣和四氟甲烷等。除了用作材料表面后續的接枝反應和交聯反應外,更多的是用來提高材料表面的親水性或者與其他材料的界面相容性。


          等離子處理引入羧基,主要氣體是通過CO2,CO,Ar/O2等氣體。盡管材料和氣體不同,反應過程和機理也不盡一致,但是大體規律還是相似。采用等離子體表面處理,材料表面的基團沒有選擇性,不僅接枝有羧基,還會接枝羥基、酯基和過氧基團等。這是由于和等氣體在等離子體中會被分解成很多種激發態的原子、分子和不同離子等,這些活性碎片與基體材料反應,從而在表面接枝各種基團,并造成刻蝕,尤其是的加入。因此等離子體的處理時間不宜過長,一般不要超過幾分鐘。如果時間過長,刻蝕比較嚴重,直接影響到材料的基礎性能。
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