PTFE聚四氟乙烯等离子体表面处理

聚四氟乙烯是由四氟乙烯聚合而制得的全氟化的直链高分子化合物，简称PTFE。PTFE分子是完全直链型的，没有支链结构，C-F键的键能大且键距短，F原子稠密地排布在C-C主链的周围，起保护作用，从而赋予PTFE塑料优异的耐高低温性和化学稳定性，极好的电绝缘性、非粘附性、耐候性、不燃性和良好的润滑性。与此同时，因PTFE材料结构高度对称，不含活性基团、结晶度高、表面能低、表面不易润湿而限制了使用。因此，为了使PTFE有更宽更广的应用，必须对它的表面进行处理，以提高它的表面能，改善其亲水性，提高其粘合性能。

PTFE等离子体表面处理

等离子体由正负带电粒子和中性粒子组成，是电子、离子、原子、分子以及自由基等离子体组成的集合体，是固态、液态和气态以外，物质的第四种状态。用等离子体改性时，将试样置于特定的离子处理装置中，通过高能态的等离子体轰击试样的表面，将能量传递给试样表层的分子，使试样发生热蚀、交联、降解和氧化反应，产生大量自由基或引进某些极性基团，从而优化试样表面的性能。

使用等离子体对材料表面进行短时间的处理即可产生大量的自由基，所形成的自由基有可能发生一系列的反应。相邻的自由基如果在同一条链段上可以反应生成双键，在不同的链段上则可以形成交联。表面自由基还可能与反应器中残留的氧气或者水蒸气反应生成含氧基团。如果处理后的材料随后放置在空气中，表面自由基则会与空气中的氧气反应生成过氧自由基，过氧自由基因为自身的结构特殊，相对于原始的聚合物自由基要更加稳定一些，但是也会不断的反应生成其它基团。在等离子体处理的过程中，大分子链段上的原子可能会脱离分子链而游离出来，这些游离的原子又会与材料表面反应，可以形成不同于原来形态的分子链。例如聚四氟乙烯（PTFE）进行等离子体表面处理时，碳氟键破裂时会形成游离的氟，而氟有可能与链段上的碳原子再次结合，形成原来所没有的-CF3。若是使用反应性气体作为等离子体氛围，则反应性气体则可以直接与材料表面反应，形成新的结构。

等离子体表面处理可显著改善聚四氟乙烯（PTFE）的表面亲水性，改性效果受气体氛围、放电功率和处理时间的影响。聚四氟乙烯（PTFE）表面经过等离子体处理后表面会有一定的刻蚀，通过引入含氧极性基团，提高表面能，增强亲水性。