聚酰亞胺(PI)是一種高性能工程塑料，具有優異的力學性能、耐高溫性、化學穩定性等特點，廣泛應用于航空航天、半導體、光學等領域。然而，其表面親水性較差，限制了其在某些應用中的使用。為了克服這一局限，研究人員通過等離子體技術對PI進行親水性改性，使其表面性質得到了明顯提升，進一步擴大了其應用領域。

一、等離子體技術改性原理

金徠等離子體處理是一種將氣體通過高頻電場放電，產生高溫、高壓、高能量的等離子體，利用等離子體的物理化學反應對材料進行表面改性的技術。等離子體處理的過程中，材料表面吸附了大量的活性基團，從而導致表面化學性質的改變。

對聚酰亞胺PI進行等離子體處理時，首先需要將PI樣品置于等離子體反應室中，然后通過抽真空將其內部壓力降至103Pa以下。接著，向反應室中注入氣體，使其壓力達到0.5Pa，使得反應室中的氣體處于等離子體狀態。等離子體狀態下的氣體分子具有高能量，可以與PI表面發生碰撞，使其表面分子發生裂解，產生大量的活性基團。這些活性基團可以與氣體分子發生反應，形成新的化合物，從而改變PI表面的化學性質。

二、等離子體改性對PI的作用

1、提高表面能

PI的表面能較低，導致其表面極難潤濕。通過金徠等離子體改性，可使PI表面活性基團含量增加，表面能明顯提高，使其表面變得更易潤濕，進而提高其附著力和接觸角。

2、改善耐磨性

PI的表面相對光滑，容易受到機械磨損，影響其使用壽命。通過金徠等離子體改性，可使PI表面形成微觀結構，如小孔、凸起等，從而增加其表面粗糙度和摩擦系數，提高其耐磨性。

3、提高化學穩定性

PI的表面容易與化學物質發生反應，降低其化學穩定性。通過金徠等離子體改性，可使PI表面形成新的化學鍵和化合物，增加其表面耐化學腐蝕性能，提高其化學穩定性。

4、提高生物相容性

聚酰亞胺PI在醫療器械、生物材料等領域中應用廣泛，但其親水性較差，不易附著生物細胞。通過等離子體改性，可使PI表面活性基團增加，使其表面更易被生物細胞識別和附著，提高其生物相容性。

三、等離子體改性對PI的優勢

1、無需添加劑

等離子體改性是一種無需添加劑的表面改性技術，與傳統的化學改性技術相比，其改性效果更為穩定，不會因添加劑的質量和摻入量的不同而產生差異。

2、改性效果顯著

通過等離子體改性，可以在不改變PI材料本身性能的情況下，對其表面性質進行改變，且改性效果顯著。

3、操作簡便

等離子體改性的操作簡便，不需要使用復雜的設備和技術，只需將PI樣品置于等離子體反應室中，選擇適當的氣體和處理參數，即可完成改性過程。

4、環保節能

等離子體改性是一種無需添加化學藥劑的表面改性技術，不會產生任何環境污染和二次污染，符合環保節能的要求。

四、結論

金徠等離子體技術對PI進行親水性改性，可以提高其表面能、改善耐磨性、提高化學穩定性和生物相容性等性能，進一步擴大了其應用領域。等離子體改性技術具有無需添加劑、改性效果顯著、操作簡便、環保節能等優點，因此在PI等高性能工程塑料的表面改性中具有廣泛的應用前景。