等离子体（Plasma）是由电子、正负离子、自由基、激发态原子以及激发态分子组成的集合体，它是除了气态、液态、固态以外物质的第四态，并且广泛分布在宇宙中。等离子体就是电离气体，并在宏观尺度上呈现出电中性。

等离子体的状态主要受到其温度、组成以及粒子密度等的影响。常见情况下，等离子体是依据温度进行分类的，分为高温等离子体和低温等离子体。其中，高温等离子体（Thermal plasma），又被称为热平衡等离子体，其分子、电子以及原子类粒子的温度非常高，且反应剧烈，一般的高分子和有机物在此温度下会被分解或裂解；低温等离子体（Cold plasma），又被称为非平衡等离子体，其分子、原子类粒子的温度较低，仅为300~500K，由于其温度低，能够生成稳定的高分子，因此低温等离子体常被用来进行高分子材料的表面改性。

高分子聚合物的低温等离子体表面改性机理

高分子聚合物的低温等离子体表面改性主要是利用N2、Ar、O2、H2等非聚合性气体产生的等离子体对聚合物表面进行改性，主要包括两种作用机理：非反应型等离子体作用机理和反应型等离子体作用机理。

（1）非反应型等离子体作用机理（Action mechanism of non-reactiveplasma）

将氢气或者惰性气体等离子体与聚合物材料相接触，在理论上等离子体是不会与聚合物表面发生任何反应的，仅仅将能量转给聚合物表面分子，并使之活化产生链自由基，随后通过一系列反应，在聚合物表面上生成交联层。

（2）反应型等离子体作用机理（Action mechanism of reactiveplasma）

该类型反应主要使用的是非聚合性无机气体（氧气、氮气等），尤其以氧等离子体为主。反应型等离子体在气相中不会发生聚合反应，但是它会参与到聚合物表面上的化学反应，聚合物的表面化学组成也会发生相应的变化。例如，使用氧等离子体处理后的聚合物表面会被引入大量的含氧活性基团，这些基团主要包括羟基、羧基、羰基等，通过发生的化学反应起到聚合物表面改性的效果。

以氧等离子体的反应机理为例对反应型等离子体作用机理进行如下说明：

上述反应的发生会使得大量的含氧活性基团被引入到聚合物材料的表面，最常见的基团为C-O、C=O、-OH、-COOH等，通过发生化学反应起到聚合物表面改性的效果。

目前，低温等离子体处理以其高效、环保、不破坏材料外观和本体性能等优点成为高分子聚合物材料表面改性的有效手段之一。它不仅可以改善特定环境下高分子材料的适用性能，而且也拓宽了常规高分子材料的应用范围，因此这种改性方法引起了广大学者的关注，等离子体改性也得到了广泛的发展，特别是在改善材料亲水性、印染性、粘结性、 微电子工业应用以及生物医用材料等领域。