低温等离子表面处理技术在粉体表面处理中的应用

低温等离子表面处理技术在对粉体材料的处理上，具有很多突出的优点，如设备简单、无需溶剂、放电形式多、适用范围广、连续性强等。通常采用的放电气体有Ar、N2、O2等非聚合性气体以及C2H2、CF4等反应性气体，通过活性粒子对粉体表面的刻蚀、活化、除杂、接枝、交联和包覆等作用，改变粉体表面的结构和化学组成。接下来就与大家探讨低温等离子表面处理技术在粉体材料处理中的具体应用。

1无机粉体的表面处理

无机粉体表面处理的目的主要是抑制其团聚，增加其在聚合物中的分散性和相容性。利用无机粉体与聚合物形成复合材料能够赋予材料更好的力学、光学、电学等性能。低温等离子体对无机粉体的表面处理多利用聚合性单体和引发气体混合放电。其中放电引发气体产生活性粒子，引发聚合性单体在粉体表面接枝聚合，形成改性覆层的技术。

除常见的氧化物类粉体表面处理外，一些碳材料，如碳纤维、活性碳、碳纳米管等，其结构和性质也非常适用于等离子体表面处理。比如利用氧等离子体对纳米碳纤维进行处理，处理后的碳纤维与聚丙烯形成的复合材料的力学性能远超过未处理的复合材料；碳纳米管经等离子处理后，复合材料的分散性和相容性也明显提升。

2有机粉体的表面改性处理

聚合物粉体一般与无机粉体的相容性差，这会对其加工性能和复合效果产生影响。低温等离子表面处理可以在不伤害粉体材料内部结构的情况下，在其表面引入活性官能团、增加亲水性。一般所采用的放电气体是Ar、He、O2、N2、空气等非聚合性气体。根据所处理的粉体材料不同，以及所需达到的表面处理效果不同，通常会采取不同的处理参数，放电的强弱、放电气体的选择、处理时间的长短等。

聚合物粉体在低温等离子体中多种活性粒子的作用下，表面会发生激活、电离，并由此产生的自由基会与基体发生反应，在基体的表面形成多种官能性基团或生成交联改性表层等。

聚合物粉体表面键能要比无机粉体键能弱，更容易受到放电的影响，所以处理的时间和等离子体的强度通常小于对无机粉体的处理。通过放电区和处理区分离的方法能够有效避免聚合物粉体表面灼伤、增加处理的均匀性，适合处理一些温敏性、热敏性聚合物粉体。此外，通过搅拌和粉体重力沉降的方法，也有利于提高处理的均匀性。

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