Procesy plazmové polymerizace na úpravu povrchu

    Plasmová polymerace zahrnuje skupinu metod užívaných k přípravě kvazi-polymerních materiálů pod vlivem plazmatu. Jednotlivé metody se rozlišují podle způsobu vstupu látky určené k plasmové polymeraci. Látka může do plazmatu vstupovat jako pevná v podobě rozprašovaného terče nebo v plynné formě a to buď jako odpařený vstupní polymer nebo plynný monomer. Molekuly, které vstoupí do oblasti plazmatu doutnavého výboje, jsou následkem srážek s energetickými elektrony a ionty excitovány a rozpadají se na radikály a ionty. Ty pak reagují s dalšími molekulami monomeru, fragmenty původních molekul a samy mezi sebou za vzniku síťované struktury.

    Na rozdíl od klasické polymerace, kde jsou vzniklé makromolekuly složeny z velkého počtu pravidelně se opakujících jednotek a jsou často lineární, plasmové polymery jsou vždy síťované a jejich struktura je do značné míry náhodná. Plasmová polymerace je principiálně iniciovaná, radikálově-iontová, což plyne z podstaty plazmatu. Oproti běžným iniciovaným polymeracím se významně liší koncentrace radikálů a iontů, která je v plazmatu značně vyšší. Při růstu jsou rostoucí řetězce napadány radikály a ionty z boku, což vede k větvení nebo cyklení. Jsou-li vstupní látkou velké fragmenty polymerního řetězce (v případě rozprašování polymerního terče), dochází v plazmatu k jejich fragmentaci a následnému přeuspořádání. Výsledný polymer se pak od vstupního značně liší. Míru fragmentace a tedy podobnost produktu se vstupním polymerem je možné významně ovlivnit depozičními podmínkami. Podobně je možné ovlivnit i růst z monomeru. Za různých podmínek je možné připravit plasmové polymery s různým stupněm síťování.

    Na druhou stranu je možné takto připravovat vrstvy ze zcela libovolných monomerů, které není možno polymerovat chemickou cestou. Také je v důsledku síťování například možné omezit rozpustnost. Vrstvy je na rozdíl od chemické cesty možné připravovat libovolně tenké, na velké plochy a s vysokou homogenitou. Z hlediska interakce s okolím navíc není samotná struktura polymeru tak zásadní, jako druh a množství chemických skupin na povrchu, což je možné velmi precizně kontrolovat.