ePTF膨化聚四氟乙烯膜等離子體處理

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-04-12

膨體聚四氟乙烯（expanded poly tetra fluoroethylene,ePTFE），結(jié)構(gòu)如圖1-1，是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超疏水材料，具有良好的生物相容性和防水透氣性，被廣泛應(yīng)用于沖鋒衣面料、心血管支架、心臟瓣膜、生物補片等。是一種可以替代無紡布、聚氨酯薄膜作為水凝膠敷料背襯的理想材料。由于ePTFE表面能極低，化學(xué)惰性強，且具有超疏水特性，而水凝膠表面具有超親水特性，要實現(xiàn)超疏水性的ePTFE表面與親水性的水凝膠表面的結(jié)合，首先需對ePTFE表面進(jìn)行親水改性。

圖1-1 聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)

ePTFE膨化聚四氟乙烯膜改性方法

目前，為了改善聚四氟乙烯表面的粘接性能，通常采用化學(xué)改性的方法對其表面進(jìn)行改性，降低表面能。常用的方法有萘-鈉法、高能射線法、氧氣或氨氣氛圍下的等離子體處理法等。這些方法所處理的聚四氟乙烯往往用于使用粘合劑與金屬、橡膠等材料的粘接，同時存在的問題主要有以下幾點：1）采用萘-鈉法等表面腐蝕的方法會引入大量有毒物質(zhì)，不適用于生物醫(yī)用材料；2）高能射線法雖然不引入有害物質(zhì)，但對聚四氟乙烯膜表面損傷大，用于膨化聚四氟乙烯膜的處理可能會導(dǎo)致其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的坍塌，從而喪失透氣性等優(yōu)越的性能；3）等離子體技術(shù)能夠規(guī)避上述問題，是一種環(huán)保且沒有危害的表面處理方法。

ePTFE膨化聚四氟乙烯膜等離子體處理改性原理

低溫等離子體中活性粒子的能量大多在0-40ev，而聚合物材料主要是由C、H、O、N四種元素組成,其化學(xué)鍵能大多分布在1-10ev之間。低溫等離子體中絕大部分粒子的能量均略高于原子間化學(xué)鍵鍵能,因此,低溫等離子體完全可以破壞高分子材料中的舊鍵而形成新的化學(xué)鍵,改變材料表面的化學(xué)結(jié)構(gòu),從而賦予高分子材料表面新的特性。

低溫等離子體改性材料表面時,一方面活性粒子具有足夠高的能量可以使反應(yīng)物激發(fā)、離解和電離另一方面整個反應(yīng)體系保持在較低的溫度水平上,避免了高溫對材料基質(zhì)可能造成的破壞,因此,低溫等離子體技術(shù)在改性高分子材料表面方面具有獨特的應(yīng)用價值。

低溫等離子體處理對ePTFE表面具有刻蝕和氧化作用,使ePTFE表面粗糙化,并可以在ePTFE表面形成活性基團(tuán),這些活性基團(tuán)與空氣中的氧氣或水蒸氣作用,生成過氧基團(tuán),進(jìn)而轉(zhuǎn)化成羰基、羧基等活性基團(tuán)，從而提高ePTFE薄膜表面的親水性。

ePTFE是一種具有三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的超疏水材料，由于具有表面能低和化學(xué)惰性高等特點，導(dǎo)致與其它材料粘接困難。為了改善ePTFE的粘接性能，可以采用等離子體改性的方法對其表面進(jìn)行改性，提高其表面能，從而改善其與其他材料的粘接性能。