Proces polimeryzacji bezpośredniej plazmowej

Proces polimeryzacji bezpośredniej plazmowej

Proces polimeryzacji plazmowej jest stosunkowo prosty zarówno w przypadku urządzeń do polimeryzacji z wewnętrzną elektrodą, jak i urządzeń do polimeryzacji z zewnętrzną elektrodą, jednak w przypadku polimeryzacji plazmowej ważniejszy jest dobór parametrów, ponieważ mają one większy wpływ na strukturę i wydajność folii polimerowych podczas polimeryzacji plazmowej.

Etapy operacji bezpośredniej polimeryzacji plazmowej są następujące:

(1) Odkurzanie

Próżnia tła w procesie polimeryzacji w warunkach próżni powinna być podniesiona do 1,3×10-1Pa. W przypadku reakcji polimeryzacji wymagających specjalnych warunków kontroli zawartości tlenu lub azotu, wymagania dotyczące próżni tła są jeszcze wyższe.

(2) Monomer reakcji ładowania lub gaz mieszany z gazu nośnego i monomeru

Stopień próżni wynosi 13–130 Pa. W przypadku polimeryzacji plazmowej wymagającej pracy, należy dobrać odpowiedni tryb sterowania przepływem i natężenie przepływu, zazwyczaj 10–100 ml/min. W plazmie cząsteczki monomeru ulegają jonizacji i dysocjacji poprzez bombardowanie cząsteczkami energetycznymi, co prowadzi do powstania cząsteczek aktywnych, takich jak jony i geny aktywne. Cząstki aktywne aktywowane plazmą mogą ulegać polimeryzacji plazmowej na granicy faz gazowej i stałej. Monomer jest źródłem prekursora do polimeryzacji plazmowej, a gaz reakcyjny i monomer muszą charakteryzować się odpowiednią czystością.

(3) Wybór źródła zasilania wzbudzenia

Plazmę można wytwarzać za pomocą źródeł prądu stałego, wysokiej częstotliwości, częstotliwości radiowej (RF) lub mikrofal, tworząc środowisko plazmowe do polimeryzacji. Wybór źródła zasilania zależy od wymagań dotyczących struktury i wydajności polimeru.

(4) Wybór trybu rozładowania

W przypadku wymagań dotyczących polimerów, polimeryzacja plazmowa może wykorzystywać dwa tryby rozładowania: rozładowanie ciągłe lub rozładowanie impulsowe.

(5) Wybór parametrów rozładowania

Podczas przeprowadzania polimeryzacji plazmowej, parametry wyładowania muszą być brane pod uwagę w zależności od parametrów plazmy, właściwości polimeru i wymagań strukturalnych. Wielkość mocy przyłożonej podczas polimeryzacji jest determinowana przez objętość komory próżniowej, rozmiar elektrody, natężenie przepływu i strukturę monomeru, szybkość polimeryzacji oraz strukturę i wydajność polimeru. Na przykład, jeśli objętość komory reakcyjnej wynosi 1 l i zastosowano polimeryzację plazmową RF, moc wyładowania będzie mieścić się w zakresie 10–30 W. W takich warunkach generowana plazma może agregować, tworząc cienką warstwę na powierzchni przedmiotu obrabianego. Szybkość wzrostu warstwy polimeryzacji plazmowej zmienia się w zależności od źródła zasilania, rodzaju monomeru i natężenia przepływu oraz warunków procesu. Zazwyczaj wynosi ona 100 nm/min–1 um/min.

(6) Pomiar parametrów w polimeryzacji plazmowej

Parametry plazmy i procesu mierzone podczas polimeryzacji plazmowej obejmują: napięcie rozładowania, prąd rozładowania, częstotliwość rozładowania, temperaturę elektronów, gęstość, typ i stężenie grupy reakcyjnej itp.

——Artykuł ten został opublikowany przez Guangdong Zhenhua Technology,producent maszyn do powlekania optycznego.