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等離子體聚合

來源:未知 點擊次數:62 發表時間:2018-06-11


等離子體聚合是一種用等離子體使氣體分子聚合的方法。
等離子體是由離子、電子等組成的部分電離的氣體。
它可用能發生輝光放電(如高頻、微波等)的等離子體發生器產生,
其電子能量為1~10電子伏特,電子密度為109~1012/毫升,功率約50瓦。
由高頻電場產生的電子與氣態有機化合物碰撞后,

形成可以進行等離子體聚合反應的“熱”活性種。
通常,等離子體聚合反應是在減壓條件下(1~1×10-4托,1托=133.322帕),
將氣態單體通入等離子體反應器中,在室溫下進行聚合。
聚合物沉積在反應板上,可用來制備薄膜、涂層等。


用等離子體使氣體分子聚合的方法。這種現象早在19世紀80年代就已經發現了,
但直到20世紀60年代才引起人們的重視和應用。
等離子體是由
離子、電子等組成的部分電離的氣體。
它可用能發生輝光放電(如高頻、微波等)的等離子體發生器產生,
其電子能量為 1~10電子伏特,電子密度為10
9~1012/毫升,功率約50瓦。
由高頻電場產生的電子與氣態有機化合物碰撞后,
形成可以進行等離子體聚合反應的“熱”活性種。
通常,等離子體聚合反應是在減壓條件下(1~1×10
-4托,1托=133.322帕),
將氣態
單體通入等離子體反應器中,在室溫下進行聚合
。聚合物沉積在反應板上,可用來制備薄膜、涂層等。 



與一般的聚合反應不同,等離子體聚合所用的單體并不帶有特定的官能團,
所得到的聚合物與起始的單體不存在簡單的化學克式量的關系。
除了
烯烴、炔烴、雙烯烴類可以進行等離子體聚合外,
烷烴(如乙烷、丁烷、氟代烷烴等)和芳烴(如、)也可以進行等離子體聚合。
得到的往往是支化的聚合物,例如用等離子體聚合得到的
聚乙烯與一般的聚乙烯顯然不同。
等離子體聚合的聚乙烯膜經元素分析,H/C 比要比理論值低,
理論計算乙烯單體的H/C比為2,而等離子體聚合的聚乙烯的比為1.4左右,
表明反應過程中脫氫而形成支鏈。在紅外光譜上觀察不到CH的吸收峰(720厘米
-1),
說明它是非鏈狀結構。在X射線衍射圖上也不存在結晶峰,說明等離子體聚合的聚乙烯是支化結構。
它不溶于有機溶劑,耐高溫性能好,加熱至300℃也不熔化。 


此外,等離子體誘發聚合反應是指液態的單體或溶于溶劑中的單體先在等離子體反應器中和電場作用下由氣體分子形成等離子體,
然后脫離反應器進行的聚合反應。甲基丙烯酸甲酯的等離子體誘發聚合反應,
可以得到能溶于溶劑中的、分子量為一千萬的超高分子量聚甲基丙烯酸甲酯。
丙烯酸、丙烯酰胺也可進行類似的聚合,但苯乙烯,
α-甲基苯乙烯則不能聚合。 

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關于等離子體聚合和等離子體誘發聚合反應的機理,
看法尚不一致,但有證據證明,過程中有自由基產生,因此它是
自由基聚合反應。
用等離子體聚合反應制得的薄膜可用作反滲透膜、光學儀器的涂層、半導體的絕緣層、涂料等。


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