等離子體表面處理PEEK（聚醚醚酮）

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時(shí)間：2022-04-03

聚醚醚酮（PEEK）有良好的生物相容性、尺寸穩(wěn)定性和介于皮質(zhì)骨及松質(zhì)骨之間的彈性模量，在非金屬植入材料方面得到了廣泛的應(yīng)用，例如人體骨骼、脊柱植入物以及創(chuàng)傷修復(fù)等。在口腔醫(yī)學(xué)中，PEEK主要應(yīng)用于種植過程中的臨時(shí)基臺(tái)、愈合帽和正畸應(yīng)用中的咬合棒。但是由于PEEK低的表面能和對(duì)表面改性的抵抗，其與復(fù)合樹脂結(jié)合后，界面結(jié)合力很低，因此提高PEEK的表面性能成為當(dāng)今研究的熱點(diǎn)。
　

生物醫(yī)用PEEK材料等離子表面處理的必要性

由于PEEK材料的表面能低，呈疏水特性，在與復(fù)合樹脂結(jié)合之后，其界面結(jié)合力很低，影響材料的粘結(jié)性能，因此通常需要采用一定的處理工藝來提高PEEK的表面性能。濃硫酸、硅涂層的處理方式可以有效增強(qiáng)PEEK材料與樹脂粘結(jié)劑的粘結(jié)強(qiáng)度，但這類處理方式并不適用于臨床，而使用等離子表面處理機(jī)對(duì)PEEK材料進(jìn)行處理，不但能夠有效提升粘結(jié)性能，也更加符合醫(yī)用臨床的應(yīng)用要求。

等離子體是一種電離氣體，可以在含有低壓氣體混合物的封閉反應(yīng)堆系統(tǒng)中通過電磁波激發(fā)產(chǎn)生。以這種方式生成的活性粒子可以與放置在反應(yīng)器中的生物材料的表面相互作用，在表面引入特定官能團(tuán)。長(zhǎng)期以來，PEEK材料一直采用等離子體改性的方法。

采用等離子體進(jìn)行表面處理會(huì)對(duì)PEEK材料表面產(chǎn)生侵蝕作用，主要是由于等離子體中的電子和離子等粒子撞擊材料表面引起的濺射侵蝕，或者是因?yàn)榈入x子體中的化學(xué)活性物質(zhì)對(duì)材料表面的化學(xué)侵蝕。等離子體濺射侵蝕材料表面時(shí)，由于材料表面被侵蝕的速率不同，材料表面會(huì)產(chǎn)生微細(xì)的凹凸形；被濺射出來的物質(zhì)又會(huì)在等離子體中受到激發(fā)分解成氣態(tài)成分，向材料表面逆擴(kuò)散。因此，侵蝕、重新聚合的同時(shí)進(jìn)行使處理材料的表面上形成大量突起物，使材料的表面得到粗化，增大了材料與粘結(jié)材料的接觸面積，從而改善了粘結(jié)性能粘接面，從而提高粘結(jié)劑的附著力。

通過等離子體處理，還可以在PEEK材料表面可以引入−NH3、−OH和−COOH等活性官能團(tuán)活化材料表面，進(jìn)而增加其表面的浸潤(rùn)性并且促進(jìn)細(xì)胞黏附。同時(shí)這些活性官能團(tuán)有利于一些生物活性分子的附著和黏附。

低溫等離子體處理是增強(qiáng)PEEK及其復(fù)合材料粘結(jié)性能的有效方法。PEEK材料化學(xué)性質(zhì)不活潑，表面親水性差，使用等離子清洗機(jī)對(duì)其進(jìn)行處理，可以與材料表面發(fā)生多種物理和化學(xué)變化，除侵蝕作用外，還能夠在材料表面形成致密的關(guān)聯(lián)層，以及在材料表面引入極性基團(tuán)，改善PEEK材料的親水性和生物相容性。