等離子體接枝聚合

等離子體引發(fā)表面接枝通常是先使用非可聚合性單體對(duì)基底材料進(jìn)行表面處理，使表面活化，然后接觸所要參與聚合反應(yīng)的單體，在表面形成共聚接枝。它的一般過(guò)程為，先以Ar、N2、O2等非聚合性氣體等離子體處理聚合物的表面，在表面引發(fā)產(chǎn)生自由基等活性種，隨后充分利用這些活性自由基與烯類單體接觸進(jìn)行接枝聚合。

最常用的是以下三種方法：

(1) 氣相法：聚合物表面經(jīng)等離子體處理后，直接往反應(yīng)器中通入反應(yīng)性單體，進(jìn)行反應(yīng)。此法由于單體濃度低，與材料表面活性點(diǎn)接觸機(jī)會(huì)少，故接枝率低。
(2)脫氣液相法：材料表面經(jīng)等離子體處理后，在不接觸空氣的條件下轉(zhuǎn)移到液態(tài)單體中參與反應(yīng)。也有人直接將反應(yīng)單體注入到等離子體處理的容器中進(jìn)行反應(yīng)。該法可提高接枝率，但同時(shí)產(chǎn)生均聚物而影響效果。
(3)常壓液相法：材料經(jīng)表面等離子體處理后，先在空氣中放置一段時(shí)間，表面自由基與空氣中的氧氣或者水蒸氣反應(yīng)形成過(guò)氧基團(tuán)，然后放入反應(yīng)單體中，通過(guò)加熱、紫外照射或者其它方法使表面的過(guò)氧基團(tuán)分解產(chǎn)生自由基，從而形成接枝共聚。

前兩種方法是直接使用等離子體處理產(chǎn)生的自由基，自由基活性高，通常不需要加熱。但是過(guò)程要求較為苛刻，需要避免接觸空氣，在實(shí)際的應(yīng)用中可能會(huì)比較麻煩。常壓液相法因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單而普遍使用，但是因?yàn)樵诳諝庵蟹胖脮r(shí)其表面活性會(huì)降低，而且表面基團(tuán)并不單純是過(guò)氧基團(tuán)，實(shí)際的情況較為復(fù)雜。也有人先用要聚合的單體對(duì)接枝基底進(jìn)行浸潤(rùn)，然后在等離子體氛圍下進(jìn)行接枝。其反應(yīng)過(guò)程如圖1-1所示。

圖 1-1 等離子體引發(fā)接枝示意圖

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