给物质施加高温或通过加速电子、加速离子等方式给物质提供能量, 中性的物质被电离成大量带电粒子 (电子、离子) 和中性粒子组成的混合状态称为等离子体。等离子体整体呈电中性, 它是除固态、液态、气态外的物质第四种状态。在所产生的等离子体中, 当电子温度与离子温度及气体温度相等时, 该等离子体称为平衡等离子体或高温等离子体;当电子温度远高于离子温度和气体温度时, 该等离子体为非平衡等离子体或低温等离子体。目前, 用于材料表面改性的主要是低温等离子体。
在材料表面改性中, 主要是利用低温等离子体轰击材料表面, 使材料表面分子的化学键被打开, 并与等离子体中的自由基结合, 在材料表面形成极性基团。由于表面增加了大量的极性基团, 从而能显著地提高材料表面的粘接性能、印刷性能、染色性能等。低温等离子体的能量一般为几到几十电子伏特 (电子0~20 eV, 离子0~2 eV, 亚稳态离子0~20 eV, 紫外光/可见光3~40 eV) , 而PTFE中C-F键键能为4.4 eV, C-C键键能为3.4 eV。由此可见, 低温等离子体的能量高于这些化学键的能量, 足以使PTFE表面的分子键断裂, 发生刻蚀、交联、接枝等一系列物理化学反应。
