大气压等离子体射流功能改性硅树脂的工艺研究

摘要

[目的]采用大气压等离子体射流(APPJ)技术在聚二甲基硅氧烷(PDMS)表面产生结构色的方法和机制鲜有报道。[方法]通过对处在拉伸状态的PDMS进行1 min的氩气等离子体处理，然后释放拉应力，获得了具有环形渐变结构色的PDMS。[结果]扫描电镜(SEM)照片揭示，APPJ处理后的PDMS表面生成了周期排列的纳米褶皱结构，且褶皱周期是逐渐变化的。X射线光电子能谱(XPS)分析表明，经APPJ处理的PDMS表面发生了进一步交联和氧化，生成了弹性模量比PDMS更高的氧化硅物质层。可见光吸收和反射光谱分析表明，具有结构色的PDMS对可见光表现出了更低的反射率，而其垂直方向的可见光透过率则无显著改变。[结论]通过APPJ技术能够简单、快速地对有机硅化合物表面进行改性而获得精细结构色，该工艺方法有望满足显示、传感、防伪、功能材料等领域的实际需求。

关键词

大气压等离子体射流 / 硅树脂 / 结构色 / 光栅 / 减反射膜