大多数常用的聚合物本质上是疏水的。疏水表面的润湿性差,这使得涂层的添加具有挑战性。等离子体处理是目前应用最广泛的提高表面亲水性的表面处理方法之一。氧和氮等离子体是最常用的。等离子体处理能够提高大多数聚合物的润湿性。然而,疏水回收经常会导致润湿性随时间的变化而降低。
在等离子体处理过程中,表面被放置在真空室中,并被电离气体轰击。电离气体会在被处理的材料表面引起化学反应,改变其表面能。通常情况下,暴露在氧或氮等离子体中的聚合物表面会变得更亲水,这是由于聚合物的天然表面基团与活性等离子体物种之间的反应形成了高能表面基团。除了表面化学,等离子体处理也经常影响表面形貌。这意味着在某些情况下,表面粗糙度也需要考虑在内当评估表面的润湿性时。
亲水的一个常见问题是它通常不稳定,通常会观察到部分或完全的疏水恢复。通常疏水回收是大多数应用的一个重大缺陷,因为当表面润湿性降低时,结合能力将下降。已确定的主要原因是表层的重新定向,或聚合物链从聚合物本体迁移到表面或从表面迁移到本体。
接触角测量被用来评估等离子体处理和疏水回收过程的效率。接触角测量提供了一种简单快速的方法来检查表面的润湿性。除了基本的接触角测量,它也可以做结合接触角和粗糙度测量看粗糙度对接触角数据的影响。
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Jokinen, V., Suvanto, P.和Franssila, S.,“氧和氮等离子体亲水性和聚合物疏水回收”,生物微流体6(2012)016501。