当在电极两端施加高频高压电( 一般为10~ 15 kHz, 10~ 50 kV) , 但未达到击穿电压时, 如果电极表面附近的电场( 局部电场)很强, 则电极附近的气体介质会被局部击穿而产生电晕放电现象。气体介质电离后产生的各种粒子冲击到电极间的高分子材料上,使材料表面发生变化。电晕放电处理时间短, 速度快, 可在线上进行; 无废液污染; 操作简单, 控制容易; 因而广泛地应用于高分子材料的表面改性。

尽管电晕放电处理已得到广泛应用, 但由于电晕放电所产生等离子体成分的复杂性以及控制操作环境的困难性, 因此其作用机理一直是困饶人们的问题, 大大限制了它的进一步应用。长期以来, 研究人员建立了各种各样的理论来解释它的作用机理。其中影响力较大的有以下几种。

1、氧化理论

高分子材料经电晕放电处理后表面产生含氧基团, 表面张力大大增加, 粘合性能得以改善。

2、降解理论

电晕放电所产生的粒子能量一般在几至几十个电子伏特, 聚合物中典型化学键键能也在这个范围内。因此, 当粒子轰击聚合物表面时将产生化学键的断裂, 形成低分子量物质。

3、氢键理论

实际上, 该理论与氧化理论密不可分, 表面氧化为形成氢键提供了可能。

4、交联理论

R. H. Hansen 和H. Schonhorn通过采用活化的氦气处理聚乙烯、聚四氟乙烯等低能表面, 发现粘接性能大大增强。

5、臭氧理论

电晕放电处理过程中, 氧易被激发形成氧原子, 氧原子与一分子氧结合生成臭氧。

6、驻极体理论

早于1971 年, C. Y. Kim 等人采用臭氧和电晕对P E 表面进行处理, 红外光谱表明表面发生了氧化反应, 表面张力迅速增加。