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根據(jù)所使用氣體源的不同，等離子體技術(shù)對材料的處理方法也不同，主要分為兩種方式，一種是以空氣、氧氣、氮氣為代表的活性氣體等離子體處理方法，即等離子體植入官能團反應；另一種是以氦氣、氬氣為代表的惰性氣體等離子體處理方式，即等離子體交聯(lián)反應(CASING)。但無論是惰性氣體還是活性氣體等離子體，在等離子體處理過程中，都能在材料表面產(chǎn)生大量的自由基。

(1) 活性等離子體處理技術(shù)

在使用等離子體技術(shù)處理聚合物材料時，根據(jù)需要選擇合適的活性等離子體氣體源，便會在材料表面引入不同的官能團，改善材料的生物相容性、潤濕性等性能。例如，一般使用氧氣、空氣或氨氣、氮氣等離子體處理技術(shù)，便會在材料表面引入一些羧基等含氧官能團或氨基官能團。以最常見的在材料表面植入含氧官能團為例，圖1為氧等離子體在與材料表面接觸時羥基化或羧基化的過程。一般而言，含氧、氮等離子體處理技術(shù)會在材料表面引入大量的親水性基團，使疏水性的材料變得親水，從而提高了其生物相容性、粘接強度、可印刷性以及手感等。而含氟的等離子體則會在材料表面引入氟官能團，增加了材料表面的疏水性。X-光電子能譜(XPS)可以檢測材料表面的化學組成，因此可以利用XPS表征等離子體處理前后以及放置一段時間后材料表面的元素組成變化，結(jié)果表明，隨著時間的延長，引入官能團的含量會有所降低，因此，在材料表面引入的官能團并非一直穩(wěn)定存在，是有一個“重新調(diào)整”的過程的，而這個時效性受很多因素的影響，但當聚合物分子鏈活動受限時，其表面引入的官能團的遷移就會受到抑制，從而減緩時效性。

圖1 氧等離子體在與材料表面接觸時羥基化、羧基化的示意圖

(2) 惰性等離子體處理技術(shù)

惰性氣體等離子體改性過程相對活性氣體而言，較為復雜。接枝過程中，惰性氣體活性粒子在材料表面反生交聯(lián)，形成交聯(lián)層，這種反應又被稱作等離子體交聯(lián)反應，也是人們常說的“CASING”，它主要是利用沒有解離的激發(fā)態(tài)中性分子或原子進行表面改性的。惰性氣體的改性仍然是以能量交換的方式釋放能量以實現(xiàn)改性的。通常，在等離子體作用下，聚合物分子發(fā)生化學鍵斷裂，產(chǎn)生自由基，相鄰自由之間存在合并反應的趨勢，所以，斷裂反應和交聯(lián)反應是同時發(fā)生且相互競爭的，哪個反應起主導作用取決于分子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度、等離子體工作氣體種類、溫度等條件。而且研究表明，等離子體表面交聯(lián)可以限制官能團自由翻轉(zhuǎn)，達到抑制等離子體時效性的作用。