ePTF膨化聚四氟乙烯膜等离子体处理

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：2023-04-12

膨体聚四氟乙烯（expanded poly tetra fluoroethylene,ePTFE），结构如图1-1，是一种具有三维网络结构的超疏水材料，具有良好的生物相容性和防水透气性，被广泛应用于冲锋衣面料、心血管支架、心脏瓣膜、生物补片等。是一种可以替代无纺布、聚氨酯薄膜作为水凝胶敷料背衬的理想材料。由于ePTFE表面能极低，化学惰性强，且具有超疏水特性，而水凝胶表面具有超亲水特性，要实现超疏水性的ePTFE表面与亲水性的水凝胶表面的结合，首先需对ePTFE表面进行亲水改性。

图1-1 聚四氟乙烯结构

ePTFE膨化聚四氟乙烯膜改性方法

目前，为了改善聚四氟乙烯表面的粘接性能，通常采用化学改性的方法对其表面进行改性，降低表面能。常用的方法有萘-钠法、高能射线法、氧气或氨气氛围下的等离子体处理法等。这些方法所处理的聚四氟乙烯往往用于使用粘合剂与金属、橡胶等材料的粘接，同时存在的问题主要有以下几点：1）采用萘-钠法等表面腐蚀的方法会引入大量有毒物质，不适用于生物医用材料；2）高能射线法虽然不引入有害物质，但对聚四氟乙烯膜表面损伤大，用于膨化聚四氟乙烯膜的处理可能会导致其三维网络结构的坍塌，从而丧失透气性等优越的性能；3）等离子体技术能够规避上述问题，是一种环保且没有危害的表面处理方法。

ePTFE膨化聚四氟乙烯膜等离子体处理改性原理

低温等离子体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四种元素组成,其化学键能大多分布在1-10ev之间。低温等离子体中绝大部分粒子的能量均略高于原子间化学键键能,因此,低温等离子体完全可以破坏高分子材料中的旧键而形成新的化学键,改变材料表面的化学结构,从而赋予高分子材料表面新的特性。

低温等离子体改性材料表面时,一方面活性粒子具有足够高的能量可以使反应物激发、离解和电离另一方面整个反应体系保持在较低的温度水平上,避免了高温对材料基质可能造成的破坏,因此,低温等离子体技术在改性高分子材料表面方面具有独特的应用价值。

低温等离子体处理对ePTFE表面具有刻蚀和氧化作用,使ePTFE表面粗糙化,并可以在ePTFE表面形成活性基团,这些活性基团与空气中的氧气或水蒸气作用,生成过氧基团,进而转化成羰基、羧基等活性基团，从而提高ePTFE薄膜表面的亲水性。

ePTFE是一种具有三维网络结构的超疏水材料，由于具有表面能低和化学惰性高等特点，导致与其它材料粘接困难。为了改善ePTFE的粘接性能，可以采用等离子体改性的方法对其表面进行改性，提高其表面能，从而改善其与其他材料的粘接性能。