空气中纳秒脉冲均匀DBD增加聚合物的表面亲水性  

Hydrophilic Improvement of Polymers Treated by Homogeneous Nanosecond Pulse Dielectric Barrier Discharge in Atmospheric Air

作　　者：牛铮[1,2] 邵涛[1,3] 章程[1,2] 于洋[1,2] 姜慧[1,2] 严萍[1,3] 

机构地区：[1]中国科学院电工研究所,北京100190 [2]中国科学院研究生院,北京100039 [3]中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室,北京100190

出　　处：《高电压技术》2011年第6期1536-1541,共6页High Voltage Engineering

基　　金：国家自然科学基金(110760265090706850707032);中科院知识创新工程重要方向项目前沿项目(KGCX2-YW-339);国家重点基础研究发展计划(973计划)(2011CB209405)~~

摘　　要：介质阻挡放电(DBD)产生的等离子体对于聚合物材料表面改性有着显著的效果,但在大气压下DBD通常表现为丝状放电导致处理不均匀,使其应用受限。为此采用单极性重复频率ns脉冲电源在常压空气中产生均匀DBD,利用不同的条件对聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚四氟乙烯(PTFE)材料薄膜表面进行改性处理。结果显示均匀DBD能有效提高材料薄膜表面的亲水性,并且改性效果与处理时间、施加电压、重复频率和气隙间距密切相关。较高的施加电压和重复频率,以及较长的处理时间和较窄的气隙间距可以获得比较好的改性效果。实验结果可以为聚合物改性应用优化提供很好的参考。Dielectric barrier discharge（DBD） plasma can significantly modify the surface of polymers but has limitation of the non-uniform treatment at atmospheric pressure.Hence,we adopted homogeneous discharge plasma produced by DBD,which was excited by repetitive unipolar nanosecond pulses in atmospheric air,to investigate the application of surface treatment of polyethylene terephthalate（PET） and polytetrafluoroethylene（PTFE） under different experimental conditions.Results show that homogeneous DBD efficiently improves the hydrophilicity of the polymer surface,and the treatment efficiency is closely related to the treatment time,applied voltage,applied pulse repetition frequency（PRF）,and gap spacing.The good treatment effect can be obtained under high applied voltage and PRF,long treatment time and narrow air gap.The experimental data can provide a good reference for the design optimum of polymer treatment.

关 键 词：NS脉冲 介质阻挡放电(DBD) 等离子体 聚合物 表面改性 亲水性 

分 类 号：O461[理学—电子物理学]