等離子體表面處理技術對硅橡膠表面親水性能的影響
文章出處：本站 | 網站編輯：深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-04-16
硅橡膠作為半無機高分子材料具有優異的化學穩定性、生理惰性和組織相容性，其產品在人造器官、醫療器械、整容修復、藥物緩釋等生物醫用領域有著廣泛的應用。但由于硅橡膠特殊的螺旋構象，連接在Si原子上的非極性R基處于螺旋外側，使得硅橡膠分子具有較低的極性和表面能，整體上表現出疏水性。其在用作與人體組織器官接觸的材料時易與組織摩擦形成損傷，在植入部位形成包膜攣縮，造成長期發熱，給患者增添更多痛苦。此外，硅橡膠制備的植入或介入材料在與人體組織相接觸的過程中，細菌可能會通過各種渠道入侵，而硅橡膠的親水性被認為是影響細菌在表面黏附和生長的重要因素。提升硅橡膠的親水性可以改善其與機體組織的親和性，進一步提升其生物相容性。
采用表面改性技術可以通過特定的儀器或少量的改性劑實現對硅橡膠材料表面的親水改性，而對橡膠基體本身性能的影響較小。目前表面改性的實施方式主要有等離子體表面處理、親水涂層改性和化學接枝三類。
等離子體表面改性提升硅橡膠親水性
氣體被射頻、輝光、微波等放電裝置作用產生的電子激發成高能態時會產生部分電離，這種部分電離的氣體稱作等離子體，它由激發態的分子、原子、離子等與自由基和氣體原子組成，其中的高能粒子具有20ev以上的能量，遠高于化學鍵的鍵能（10ev）。高能量的粒子作用于硅橡膠表面，可以引起化學鍵斷裂與重新組合，從而達到表面改性的目的。
使用等離子體技術可以直接或間接作用于硅橡膠表面從而引入各種極性基團。直接法常使用NH3、O2、N2、AR或He等氣體源經等離子體處理后與硅橡膠表面作用，不同氣體等離子體對提升硅橡膠表面親水性機理不同，使用NH3等離子體處理會在表面引入—NH2；O2則會在材料表面引入—OH和—COOH的混合物；而以He和Ar等惰性氣體為反應介質則在硅橡膠表面引入大量自由基，自由基暴露在大氣或氧氣條件下則會形成過氧化物和氫過氧化物。
等離子體表面處理技術可以實現均勻改性硅橡膠表面而不受本體幾何形狀的影響，改性過程不使用溶劑，而且借助特定的等離子表面處理設備可以實現快速、高效的改善硅橡膠表面親水性。
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