1.3.3光接枝聚合
当具有相当能量的光（如紫外光等）照射在高分子材料表面时，会在表面生成引发中心（表面自由基），表面自由基进而引发单体接枝聚合生成表面接枝物。表面接枝聚合容易控制、接枝率高。但是，这种改性方法会影响基体材料的性质。并且该领域技术不太成熟，但是，它的应用前景还是可观的。 1.3.4 火焰处理
火焰处理法就是将一定配比的混合气体，在特制的灯上烧，产生火焰并与高分子材料表面接触，由于这种火焰中含有大量的活性自由基，它们与材料表面接触时，会与材料表面上的分子发生化学反应，形成一些官能团，从而达到改性目的。火焰处理成本低廉、对设备要求不严，是目前较流行等表面处理方法。但是它也有一些不足之处，如工艺影响因素多、操作严格，而且会对基材造成损伤。 1.3.5表面涂覆
表面涂覆是在高分子材料表面涂覆一层极薄的涂覆物质。对于非极性聚合物而言，这种涂覆物通常是含极性基团、结晶度较低的热塑性物质。
表面涂覆技术改性材料可以根据需要配制不同的涂覆液，比较方便。但是，由于涂覆过程中也会出现因为用力不均而造成涂层不均匀等问题。
以上是一些主要的EVA表面改性技术，其他方法还有电化学处理、力化学处理、表面改性剂法等。 2.1样品及其制备
本次研究实验中所用的样品是EVA树脂，样品标号为EVA14-2（VA含量14％）和EVA18-3（VA含量18％），由北京燕山石化厂生产。
EVA在同向双螺杆挤出机(SHJ-20,南京Giant机械公司生产)中,分三段温区加热熔融挤出。得到的挤出物先经80℃干燥4小时后,再通过注塑机（注塑机由美国热电公司生产(Thermo Electron Corp)）注塑成型得到标准EVA样条，将样条剪截成几厘米的小片段，即得实验所需样品。样品制备设备中，螺杆直径21mm，工作区长度672mmm。挤出过程中,螺杆转速300rpm，喂料速度6.5kg/h。三段温
区温度分别为140℃，205℃和205℃。口模温度为210℃。注塑腔温度为180℃，模具温度为40℃，注塑压力0.55MPa。 2.2仪器装置
直流辉光等离子体装置：用来改性样品的等离子体为直流辉光等离子体。用于产生等离子体的气体为空气，气压约为100Pa。等离子体在密封石英腔体中产生，在铝质圆板电极两端通以50V电压，极间气体将被击穿，放电产生等离子体，极间间距约为12cm。实验装置原理如图2（湖北省等离子体重点实验室）。
接触角测量仪器：改性后样品表面的接触角用润湿角测量仪测量，用接触角仪拍照。（JJC-Ⅰ型润湿角测量仪，长春第五光学仪器有限公司生产；SL2006型接触角仪，上海梭伦科技有限公司）
图2 直流辉光等离子体改性EVA表面装置原理图
2.3等离子体改性步骤
准备工作做好后，打开真空泵，调节真空度至100Pa左右，打开电源，使空
气在50V稳定放电，开始对EVA样品表面改性。不同EVA14-2样品改性时间分别为1min，2min，3min，4min和5min。EVA18-3样品改性时间分别为2min和5min。改性完后，将样品用镊子取出，放在培养皿中，准备测量接触角。（注意：改性的样品应该做有标记，以区分每个样品的不同改性时间；并且不要用手直接接触改性过的样品表面，以免手上的油污附在样品表面上，影响测量结果） 2.4接触角的测量
当电源都接好后开启润湿角测角仪，调整样品台，使它保持水平，调整光源亮度，在改性后的样品表面，用注射器滴一小滴去离子水（注意水滴尽量小，以免带来较大的测量误差，而且最好每次滴的水滴大小差不多），将它水平放在样品台上，聚焦，读数（读数时，在样品表面取5个不同地方读数，取平均值），即得到接触角的值。测量原理如图3。
图3 接触角的测量原理图
实验原理与结果：
3.1等离子体改性机理
本次研究所用来产生等离子体的气体是空气，空气中主要含有氧气和氮气。各种气体的化学性质不同，作用在EVA表面时的机理也就不相同了，不过总结起来，基本上都会发生刻蚀和表面交联反应[14]。
（1）刻蚀 等离子体中无规运动的高能粒子与EVA表面碰撞时，其撞击能远大于表面污染物与EVA表面甚至EVA自身表面结构的结合能，而使这些物质
从表面被剥离掉，提高了表面粗糙度，使表面能增加。
（2）交联反应 空气等离子体产生后，其中除了含有电子、离子外，还含有上述气体的自由基，这些自由基具有很高的能量，活性很强，很容易发生反应。当EVA表面处在空气等离子体中时，它表面的官能团首先会在高能粒子的碰撞下被破坏，然后官能团之间进行交联反应、引入官能团。对于非反应性的氩气，它的与EVA表面的反应如下[15]：
PH→P+H
．
．
．.
(1)
P+P→交联 （2）
（1）式表示在这种粒子作用下，EVA表面的官能团上的氢会被去除。P
.
．
代表有机官能团的自由基，H表示氢自由基。（2）式表示，有机官能团的自由基之间发生交联反应。
对于反应性的气体氧气和氮气来说，除上述反应外，还会发生其他反应，从而在表面生成含氧、含氮官能团。以氧气为例，反应如下[16]：
....
RH+O→Rˊ+RO,或者R+OH (快) ... R+O→RO（快） ..... RH→R+H或者R+Rˊ（慢） ...R+O→ROO
.. ROO+RˊH→ROOH+Rˊ（快）
..
ROOH→RO+OH（慢）
上面的这些反应方程式说明，氧自由基在与EVA表面的官能团作用时，可以在很短的时间内引入含氧基团，这正好也在理论上证明了氧等离子体改性的速度快的特点。氮气等离子体改性时,反应类似，生成的为含氮基团。
但是,不管发生何种变换，上述的交联反应和引入的官能团反应都能说明，等离子体改性使EVA表面分子链上产生了极性基团，表面能、润湿性等性能得到了明显的改善。以上就是等离子体改性EVA表面的机理。
3.2等离子体改性时间的影响
等离子体改性后，在很短时间内，用测角仪测量未经改性的样品和经改性过的样品（包括各不同改性时间的样品），得到结果如表1和图4，5。
表1 不同改性时间的接触角
样品 接触角/度 未改性 改性1min 改性2min 改性3min 76.1 35.1 21.5
15.8 改性5min 12.5
8070Contact angle (degree)605040302010012345 Plasma modification time (min)
图4 等离子体作用不同时间后EVA表面水滴接触角变化（表示实际测得的数据点，
曲线是理合后的指数衰变曲线）
（a） （b）