聚酰亚胺(PI)是一种高性能工程塑料，具有优异的力学性能、耐高温性、化学稳定性等特点，广泛应用于航空航天、半导体、光学等领域。然而，其表面亲水性较差，限制了其在某些应用中的使用。为了克服这一局限，研究人员通过等离子体技术对PI进行亲水性改性，使其表面性质得到了明显提升，进一步扩大了其应用领域。
一、等离子体技术改性原理
金徕等离子体处理是一种将气体通过高频电场放电，产生高温、高压、高能量的等离子体，利用等离子体的物理化学反应对材料进行表面改性的技术。等离子体处理的过程中，材料表面吸附了大量的活性基团，从而导致表面化学性质的改变。
对聚酰亚胺PI进行等离子体处理时，首先需要将PI样品置于等离子体反应室中，然后通过抽真空将其内部压力降至103Pa以下。接着，向反应室中注入气体，使其压力达到0.5Pa，使得反应室中的气体处于等离子体状态。等离子体状态下的气体分子具有高能量，可以与PI表面发生碰撞，使其表面分子发生裂解，产生大量的活性基团。这些活性基团可以与气体分子发生反应，形成新的化合物，从而改变PI表面的化学性质。
二、等离子体改性对PI的作用
1、提高表面能
PI的表面能较低，导致其表面极难润湿。通过金徕等离子体改性，可使PI表面活性基团含量增加，表面能明显提高，使其表面变得更易润湿，进而提高其附着力和接触角。
2、改善耐磨性
PI的表面相对光滑，容易受到机械磨损，影响其使用寿命。通过金徕等离子体改性，可使PI表面形成微观结构，如小孔、凸起等，从而增加其表面粗糙度和摩擦系数，提高其耐磨性。
3、提高化学稳定性
PI的表面容易与化学物质发生反应，降低其化学稳定性。通过金徕等离子体改性，可使PI表面形成新的化学键和化合物，增加其表面耐化学腐蚀性能，提高其化学稳定性。
4、提高生物相容性
聚酰亚胺PI在医疗器械、生物材料等领域中应用广泛，但其亲水性较差，不易附着生物细胞。通过等离子体改性，可使PI表面活性基团增加，使其表面更易被生物细胞识别和附着，提高其生物相容性。
三、等离子体改性对PI的优势
1、无需添加剂
等离子体改性是一种无需添加剂的表面改性技术，与传统的化学改性技术相比，其改性效果更为稳定，不会因添加剂的质量和掺入量的不同而产生差异。
2、改性效果显著
通过等离子体改性，可以在不改变PI材料本身性能的情况下，对其表面性质进行改变，且改性效果显著。
3、操作简便
等离子体改性的操作简便，不需要使用复杂的设备和技术，只需将PI样品置于等离子体反应室中，选择适当的气体和处理参数，即可完成改性过程。
4、环保节能
等离子体改性是一种无需添加化学药剂的表面改性技术，不会产生任何环境污染和二次污染，符合环保节能的要求。
四、结论
金徕等离子体技术对PI进行亲水性改性，可以提高其表面能、改善耐磨性、提高化学稳定性和生物相容性等性能，进一步扩大了其应用领域。等离子体改性技术具有无需添加剂、改性效果显著、操作简便、环保节能等优点，因此在PI等高性能工程塑料的表面改性中具有广泛的应用前景。