聚碳酸酯(PC)是一种无色透明的热塑性塑料，因分子链中含有碳酸酯基而得名。根据分子链中碳酸酯基的结构不同可以将PC分为芳香族、脂肪族及芳香族-脂肪族等类型。芳香族聚碳酸酯由于具有良好的物理性能而获得了工业化生产，应用于电视机、收录机、计算机及通讯设备中。另外，在无线电器材、汽车制造业、纺织行业、建筑、医疗器材及保健用品中也被广泛应用。由于PC表面光滑平整且表面能低，表面亲水性差，若直接在PC表面进行化学镀，会导致基板与镀层间的粘结性达不到使用要求。为了提高PC表面与镀层间的粘结强度，国内外对PC表面处理方法进行了大量研究，采用等离子改性处理的方法可以增大基板表面粗糙度、增强表面亲水性，达到提高PC表面与镀层间粘结强度的目的。

等离子体处理法改性聚碳酸酯（PC）提高粘接强度

等离子体是由带电粒子（包括正离子、负离子、电子）和各种中性粒子（包括原子、分子、自由基和活性基团）组成的集合体，它在宏观上呈电中性。我们将这种含有带电粒子的物质称为等离子体。它有别于固、液、气三态物质，被称作物质存在的第四态。

等离子体法是通过等离子体与高分子聚合物表面的相互作用，在高分子聚合物表面形成新的官能团和改变聚合物链结构，从而改善亲(疏)水性、粘结性、生物兼容性及光学性的方法。经过等离子体处理后，高分子聚合物的表面会引入—COOH、—CO、—NH2及—OH等极性基团，增强其表面亲水性。

本文使用真空等离子清洗机对聚碳酸酯基片进行表面改性处理的具体操作流程如下：首先，依次打开气体瓶上的气体阀门及减压阀的阀门；然后将基片放入真空等离子清洗机腔室内的两极板之间，设定等离子改性参数（射频功率、处理时间），启动真空等离子清洗机，待腔体产生辉光，调整工作气体流量，对基片进行等离子表面处理。在实验中按照控制变量的原则，改变射频功率、处理时间进行等离子亲水改性。低温等离子亲水改性前后材料表面液滴如图1所示。

图一 等离子处理前后聚碳酸酯表面水滴角变化(a) 改性前的样品表面液滴；(b) 改性后的样品表面液滴

在处理时间6min，工作气体流量100mL/min条件下，在不同射频功率分别对样品进行等离子改性，然后对处理后的样品进行接触角测量和数据分析，得到不同射频功率下样品表面接触角的变化曲线，如图2所示。由图2可见，射频功率为100W时，就可将聚碳酸酯表面接触角由未处理前的80°降低到17°。当射频功率增大到150W，表面接触角进一步降低到小于10°。当接触角小于10°时，液滴过平，底面直径不容易测准，所以接触角测量值可能有比较大的误差。进一步增大射频功率，接触角呈减小趋势，但变化不大。随着射频功率增大，材料表面引入的亲水基团数目也逐渐增加。但由于材料表面可用于活化和引入亲水基团的分子数目有限，且表面刻蚀深度逐渐增加导致材料表面亲水性降低。当射频功率增大到一定程度时，样片表面亲水性随射频功率增大而改善的趋势趋于平缓。

图2 使用不同射频功率等离子处理的聚碳酸酯对应的接触角

低温等离子处理采用低温干洗的处理方法，避免了PC板吸水和发生形变的问题，经过等离子体处理，聚碳酸酯（PC）表面形成了大量孔径均匀且深度适中的微孔，表面粗糙度增大，同时基板表面由憎水性变为强的亲水性，高表面粗糙度与强亲水性的共同作用将PC基板与镀层间的粘结强度提高。