低温等离子体对固体材料表面改性的机理分析

详细分析了低温等离子体对固体材料表面的作用特点，过程及机理，为低温等离子体在材料表面改性方面的应用提供了理论依据。     

低温等离子体在材料表面改性中的应用

概要介绍了目前低温等离子体在材料表面改性方面的研究进展。材料的许多特性,如金属的表面硬度、耐腐蚀、耐磨擦,聚合物的表面浸润性、亲性性、粘附性以及生物功能材料的生物相容性等,决定了材料的应用。低温等离子体并不改变材料的板材特性而仅影响材料的表面特性。对金属如不锈钢等用氮气等离子源离子注入,可以在表面形成Fe2N,Fe3N和Fe4N的铁的氮化物,提高表面的硬度和耐腐蚀性能;氧气、氮气等离子体会在聚合物材料表面形成微针孔结构,改善其浸润性、粘附性;用等离子聚合法在生物材料表面聚合高分子材料,如氧化对二甲苯可以降低血小板的吸附。因此,低温等离子体在材料的表面改性方面有很好的应用前景。     

空气低温等离子体对涤纶纤维的表面改性作用

观测了空气低温等离子体对涤纶纤维的表面改性作用。结果表明,在本实验条件下,涤纶纤维经空气低温等离子体处理０．５小时,吸水性能最佳,１．０小时交联度最大,电镜观察表面改性明显。     

聚乳酸膜表面氨等离子体改性

为研究氨等离子体对聚乳酸膜表面进行改性以及改性时发生的化学变化，采用接触角和XPS来表征．实验结果表明，氨等离子体能对聚乳酸膜表面进行改性，氨主要以-NH-CO-或C-N和-NH3^ 基团形式接枝在聚乳酸膜表面的链段上，并且随着等离子体处理时间从5min延长到20min，聚乳酸膜表面N元素的含量也从3.2％增加至5.2％(P=80W，而接触角则随聚乳酸膜表面接枝上亲水性极强的-NH3基团含量而变化．     

低温等离子体对棉纺织物表面改性及时效研究

利用低温等离子体对棉织物、涤棉织物表面进行改性,测试改性前后棉织物、涤棉织物表面的毛细效应,分析其毛细效应的变化程度和趋势．研究不同工作气体等离子体处理下处理时间对表面改性的影响以及改性后毛细效应的时效性．实验结果表明,棉织物、涤棉经空气、氧气、氮气、氩气等离子体处理后,其表面毛细效应会随着处理时间的延长而增强,4min后毛细效应增强的趋势减弱．同时,这些改性后的亲水性能会随着放置时间的延长,有逐渐退化的趋势,由于工作气体不同,其毛细效应随处理时间和放置时间的变化程度也不尽相同。     

低温等离子体改性PTFE膜接枝丙烯酸研究

采用低温等离子体工艺对PTFE膜进行表面改性，在改性后的表面接枝丙烯酸，对改进性结果进行测试，表明在PTFE膜的表面形成一层聚丙烯酸（pAAc）薄膜，即生成PTFE-g-pAAc膜．PTFE-g—pAAc膜的表面亲水性及其表面稳定性比等离子改性PTFE膜（PTFE modified by plasma）有所改善，克服了单纯等离子体改性效果不稳定的缺点．     

利用低温等离子体处理实现聚酰亚胺纤维表面改性

采用空气辉光低温等离子体技术对聚酰亚胺(PI)纤维进行表面改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)等方法探讨了改性前后纤维表面形态结构和组成的变化.实验表明,通过低温等离子体处理后,纤维表面产生了不同程度的溅射刻蚀和化学微刻蚀,纤维表面摩擦系数、亲水性都有了明显提高;X射线光电子能谱分析表明,经等离子体处理后,纤维表面被刻蚀并且增加了极性基团和纤维表面价键峰(O1s/C1s)比例所致.不同处理条件下的聚酰亚胺(PI)纤维的断裂强力和断裂伸长率也做了讨论.     

低温等离子体处理木材表面研究

利用不同类型常压放电产生的低温等离子体对合成木材表面进行了处理,测试放电处理后木材表面的水接触角和表面形貌的变化,并得到了处理前后木材的表面能的变化.结果表明,放电对木材表面结构和力学性质产生很大影响,可以有效提高木材的表面性能.     

等离子体技术与生物材料的表面改性

简述了等离子体聚合和表面处理技术特性，并对近年来，采用等离子体技术改善生物材料表面性质的研究和应用状况作了综述．     

CPP膜的等离子体表面改性

利用空气等离子体对CPP膜表面进行化学改性，并以水和乙二醇为参考液体测量CPP膜表面的接触角，利用Kaelble公式计算其表面能，研究工作压力和处理时间对改性的影响及改性后的时效性。实验结果表明，CPP膜表面经等离子体改性后，其表面接触角显著减少，表面能明显增加，润湿性得到改善；随着放置时间的延长，这些良好的性能会逐渐退化，10d后，回到改性前的状态。     

超疏水CF4等离子体改性PVDF膜及其DCMD性能

采用低温CF₄等离子体技术,通过化学气相沉积,将一般疏水聚偏氟乙烯（PVDF）膜表面成功改性为接触角为169.5°±4.9°的超疏水表面,研究改性后的超疏水膜的直接接触式膜蒸馏（DCMI）)过程结果表明:当进料液为4%的NaCl溶液时,高温侧温度70.5℃,改性膜通量为26.5 kg/（m²·h）,截留率高达99.976 6%。     

以PAN超滤膜为基膜的复合膜制备与性能表征

以聚丙烯腈(PAN)超滤膜为基膜,哌嗪(PIP)和均苯三甲酰氯(TMC)为单体,采用界面聚合法制备复合膜,并对其性能进行表征.在0.30MPa的压力下,复合膜对维生素B12和MgSO4的截留率分别为90.0%和77.8%.根据界面聚合反应原理研究了复合膜的成膜规律,探索了单体浓度、酸接受剂用量及后处理温度等对膜分离性能的影响.通过环境扫描电镜观察复合膜的表面形态及断面结构.     

射频等离子对聚四氟乙烯表面改性研究

以氢气做为气源,利用射频电感耦合的方式产生等离子体,对聚四氟乙烯膜表面进行处理。处理后材料的接触角下降显著,表面能增加,润湿性得到很大提高。实验结果显示了在不同处理时间、不同功率、不同压强条件下对处理结果的影响。     

聚偏氟乙烯膜表面光接枝改性的研究

以N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(MBA)为接枝单体、苯丙酮(BP)为光引发剂,采用紫外光照射的方法对疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)微孔滤膜进行接枝改性,研究紫外接枝过程中溶剂、氧气、光照时间和单体浓度对PVDF膜光接枝的影响.结果表明:甲醇是溶剂的最佳选择,反应需要在无氧下进行,当单体浓度为0.1 mol.L-1、照射时间为45 m in时膜光接枝效果最佳.采用全反射红外光谱(ATR-IR)、表面水接触角分析膜的表面性质及变化.结果表明,MBA接枝到膜的表面,明显提高了膜的亲水性.     

有害废气的低温等离子体脱出研究

对低温等离子体脱出以甲苯为代表物的空气中有机挥发物进行了研究,考察了气体流速、进口浓度等因素对脱出效果的影响。结果表明,采用低温等离子体技术,在室温及较高流速下,对模拟废气中的甲苯有较高的脱除净化能力。     

低温低浊地表水处理技术的探讨

东北地区低温低浊地表水采用常规工艺难以净化处理 ,往往受到污染而使原水的色度、耗氧量提高 ,进一步增加了水质净化的难度 .另外 ,地表水体水质在一年中变化很大 ,采用固定的常规净化工艺很难适应 .对水处理工艺混凝、分离和过滤等环节进行了分析 ,得出了采用浮沉池工艺可以经济合理地处理低温低浊地表水的结论     

大豆蛋白废水对聚砜超滤膜性能影响的研究

从溶液相因素出发，以聚砜超滤膜为研究对象，采用大豆粕溶液为废水液，实验研究溶液相在膜过程中对超滤膜性能的影响．结果表明，膜的污染随着时间的增长越来越严重，不同浓度下在230min时其污染达到平衡，不同pH值在210min时其污染达到平衡，在酸性条件下污染相对严重．     

等离子体处理对稻秸/聚乙烯复合材料界面的改性

采用红外光谱、表面自由基、动态热机械性能分析和电子显微镜等分析方法,研究了氮气低温等离子体处理对聚乙烯塑料表面改性效果以及对稻秸与聚乙烯界面相容性的影响。结果表明：经氮气等离子体处理,聚乙烯塑料分子上引入了极性基团,提高了塑料的表面润湿性和表面反应活性,改善了稻秸纤维与聚乙烯塑料的界面相容性,并使复合材料力学性能(存储模量)得以提高;等离子体处理时间和强度对塑料表面的改性效果有较大影响。