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空气中介质阻挡放电对聚丙烯进行表面改性的研究
近年来，聚丙烯由于其优异的物理化学性质和低成本等诸多优点，已经成为一种主流的工程塑料。然而，聚丙烯在实际应用中的表面性能存在一些不足，如低表面能、亲油性差等问题，这些问题对于聚丙烯的应用带来了一些限制。为了改善聚丙烯的表面性能，研究人员提出了一种新的改性方法，即利用空气中介质阻挡放电来改性聚丙烯表面。本文就此问题进行深入探讨。
1.空气中介质阻挡放电的原理
空气中介质阻挡放电是指以空气作为介质，在高压电场作用下通过空气中已有的氧分子、氮分子等进行放电，从而使得介质表面产生等离子体，这种等离子体能够在表面引起一系列物理化学变化。在研究中，利用空气中介质阻挡放电来改性聚丙烯表面的原理是将聚丙烯样品置于间隙为1mm的平行板电容器中，施加高压交流电场，使得聚丙烯表面形成等离子体，并在等离子体作用下进行表面改性。
2.空气中介质阻挡放电对聚丙烯表面性质的影响
研究表明，空气中介质阻挡放电可以在不改变聚丙烯体积的情况下，有效地增强其表面能、改善其亲油性能。这种改性方法可以使得聚丙烯表面的接触角从原来的80°左右变为20～40°之间，从而使得聚丙烯表面能够更好地吸附水和其他液体，提高其表面润湿性和界面亲和性。同时，在电场作用下，聚丙烯表面还会出现一些微观结构的变化，如表面粗糙度的增加、表面化学组成的改变等。这些结构和化学变化都能够促进聚丙烯表面的附着性和耐用性。
3.改变放电条件对聚丙烯表面性质的影响
在实际的表面改性应用中，放电条件对聚丙烯表面性质的影响也非常重要。研究发现，在一定范围内，选择合适的放电电压和频率可以有效地控制聚丙烯表面性质的改变。当放电电压和频率较低时，对聚丙烯表面影响较小；当放电电压和频率较高时，对聚丙烯表面影响较大，但时间较短，表面改性的效果比较局限。因此，在实际应用中需要综合考虑放电条件的多种因素，进行科学合理的优化设计。
4.改性后聚丙烯的应用前景
改性后的聚丙烯不仅可以应用于优化表面润湿性和界面亲和性的领域，如制备高效液态屏幕、改善聚丙烯吸附剂的效能等，还可以应用于表面改性通用化的领域，如增强聚丙烯表面对染料、纤维素等生物分子的亲和性，用于生物医学应用的医疗器械等。
5.结论
空气中介质阻挡放电是一种有效的聚丙烯表面改性方法，可以使得聚丙烯表面性能得到明显提升。在实际应用中，需要根据放电条件的优化设计以及结合聚丙烯材料本身的物理化学特性，以达到最佳的表面改性效果和应用效果。相信随着研究的深入和技术的不断改进，空气中介质阻挡放电改性技术将会得到更广泛的应用。