氮气plasma等离子处理生物医用材料改善粘接性能

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-08-19

生物材料在很多领域中具有非常重要的作用，尤其在医学领域中，使用生物材料的频率非常多。但是有些生物材料在使用过程中需要对其进行固定，然而使用复合树脂胶粘剂很难和某些生物材料粘接牢固，所以需要对其进行表面改性分析，提高生物材料的表面性能。由于生物材料的种类较多，文章主要研究了其中聚醚醚酮，是一种生物惰性材料，因其性能优异，所以在医学领域中广泛使用，但是该材料界面结合力较低，很难和粘接剂形成比较到的粘接强度，通过使用氮气（plasma）等离子对该材料进行分析处理，目的在于提高该材料的综合性能，从而提高生物材料的应用效果。

（plasma）等离子处理前后接触角变化

对被plasma处理过的生物材料的表面水分子接触角进行分析，其结果如表1所示。从表中可以看出，对照组中的生物材料表面具有比较大的水分子接触角，其接触角大致在72.8±2.08°，而表中其他经过氮气（plasma）等离子处理之后接触角有所变小，且当等离子处理时间越长时，其接触角也就越小。所以经过等离子处理之后，且处理时间更长的生物材料具有更好的亲水性。

表1 生物材料等离子处理前后的水分子接触角

组别	接触角
对照组	72.8±2.08
等离子 15min 组	58±2.94
等离子 25min 组	52±2.16
等离子 35min 组	36.5±1.87

生物材料聚醚醚酮和胶粘剂之间的粘接性能不好，所以在使用该生物材料过程中就会受到一定的限制，比如将其应用口腔中，需要与胶粘剂之间进行粘接，由于该材料是一种疏水性质的材料，所以就会限制该材料在口腔中的应用。使用氮气（plasma）等离子对该生物材料进行改性研究，具有比较明显的改性作用，并且这种方式可以在不改变原本材料的力学能力，使得材料的化学成分或者物理成分发生变化。

对材料使用（plasma）等离子处理之后，其表面会变成极性表面，比如会使得表面变得更加凸凹不平，会发生一定的腐蚀等现象、有机残留物的取出等，这些变化都有利于提供材料的粘接性能。通过使用氮气（plasma）等离子体处理生物材料，对该材料进行改性研究，发现经过等离子处理之后的材料表面变得更加的凸凹不平，并且具有一定的腐蚀现象，且当等离子处理的时间越长，表面的腐蚀程度也越大，在一定程度有助于提高有效粘接面积。通过使用X线光电子能谱对经过等离子处理之后的材料进行试验，发现在材料中引入的含氮基团，正是由于该基团的作用，能够和粘接剂中的成分形成一种化学结合力，所以可以增加生物材料的粘接强度。

经过氮气（plasma）等离子处理之后的生物材料材料，因为进行了改性，促进了材料表面亲水基团形成，所以经过处理之后的材料其亲水性提高了。提高亲水性能够提高材料和粘接剂之间的紧密接触强度，于是就可以明显的提高生物材料的粘接强度。

综上述所，对生物材料使用氮气（plasma）等离子进行改性，能够显著增加生物材料的粘接性能。通过提高生物材料的粘接性能，更有助于提高其应用范围，尤其在口腔科中，使用具有粘接性能的生物材料比较多。