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F原子具有很強的電負性,將F元素與材料結(jié)合,材料上也能表現(xiàn)出F元素具備的優(yōu)點,因此含F(xiàn)功能的材料具備大量的優(yōu)勢。為此,早在20世紀70年代就提出了“直接氟化”的概念,實現(xiàn)在材料中增添F元素的想法。氟化技術(shù)是一種通過反應裝置,用氟原子替換碳鏈上C=C不飽和鍵、羥基、酯基等活性鍵中的氫原子,形成鍵能較大的碳氟鍵(≈485kJ/mol)的技術(shù)。該技術(shù)在常溫下也可以進行。氟化技術(shù)因其過程簡單、能耗低效率高等優(yōu)點被大量應用。通過氟化,納米顆粒的化學穩(wěn)定性得到增強,納米顆粒的團聚現(xiàn)象也能得到很好的改善。

等離子體是一種失去電子的原子或原子團被電離后,產(chǎn)生離子化氣狀物質(zhì)的非束縛態(tài)的體系,因其含電子、正離子、負離子大致相等,故呈電中性,是物質(zhì)的第四態(tài)。因宇宙中絕大物質(zhì)都是等離子狀態(tài),故大部分物質(zhì)可以很容易實現(xiàn)等離子體改性。在實驗室中,通過放電手段即可產(chǎn)生等離子體。等離子體按照系統(tǒng)溫度分類可以分為高溫等離子體和低溫等離子體,低溫等離子體是一種制備特殊功能高分子材料的直接聚合體系,它比高溫更易操作。在低溫環(huán)境下,電子質(zhì)量非常小,所以影響整體反應的是正離子和中性粒子,它們在低溫中的化學活性十分強,能夠使難以聚合的物質(zhì)發(fā)生反應。常見的低溫等離子體改性方法有:低溫等離子體表面處理、低溫等離子體化學氣相沉積法、低溫等離子體接枝聚合法。其中,低溫等離子體表面處理法是通過產(chǎn)生高能粒子和光輻射轟擊材料表面,對材料表面產(chǎn)生刻蝕作用的同時使化學鍵發(fā)生斷裂生成自由基,這些自由基之間會發(fā)生相互交聯(lián)作用重新鍵合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而改善材料表面性能。

等離子體改性技術(shù)被應用于納米顆粒改性中,等離子體改性包括物理和化學兩個過程。物理過程包括復合、濺射、刻蝕、注入、激發(fā)和解吸。化學過程是材料表面形成新化學鍵或原化學鍵斷裂,形成碎片或者官能團。等離子體改性具有非常明顯的優(yōu)點,它能迅速對納米顆粒進行改性,并且使納米顆粒保持原有性能。因此,這種環(huán)保的改性方式被廣泛使用。

氟化反應雖然帶來很大的好處,但氟化試劑毒性大、價格貴,并且純?nèi)芤悍浅；钴S,反應會產(chǎn)生很多不需要的副產(chǎn)物,后續(xù)逐漸發(fā)展等離子體氟化法。等離子體氟化技術(shù)是因其在工業(yè)應用方面具有很強的優(yōu)勢與多樣性,因而得到大力發(fā)展。等離子體氟化改性法利用等離子態(tài)下的含氟氣體,在某種特殊的作用下,與納米顆粒結(jié)合,在納米顆粒的表面上沉積,形成能優(yōu)化各種性能的聚合物。等離子體表面改性技術(shù)是一種操作簡單、處理效率高、應用廣泛、環(huán)保的處理工藝,這也符合現(xiàn)在大規(guī)模工業(yè)化作業(yè)需要。