利用低溫等離子體技術對聚氨酯生物材料的表面改性.pdf

1、聚氨酯(PU)材料具有良好物理、化學性能，此外還具有一定的組織相容性和血液相容性，因此在醫(yī)用領域應用潛力巨大。然而聚氨酯材料制品其血液相容性在作為某些和血液接觸的植入物應用時，還達不到臨床要求。表面氨基功能化被認為是一種比較好的提高血液相容性的改性方法，它可以有效地改善材料表面的親水性和生物相容性。等離子體表面修飾是一種十分經(jīng)濟有效的表面處理技術，其用于生物材料最大的優(yōu)點是有選擇性地改變材料表面的性質，而不改變材料本體的性質，因此可以通

2、過等離子體修飾技術利用現(xiàn)有材料獲得許多新的用途。本論文主要采用烯丙胺和氨氣為氣體，對聚氨酯材料表面進行低溫等離子體修飾。
　　 首先探討烯丙胺等離子體表面修飾聚氨酯材料的條件對其表面物理和化學性質的影響。研究表明，預處理氣壓、烯丙胺處理功率、烯丙胺放電時間對聚氨酯材料表面的物理和化學性質有較大影響。經(jīng)烯丙胺等離子體修飾后，聚氨酯材料表面水接觸角從78°左右可下降到45°左右，其親水性得到明顯的改善。預處理氣壓在20Pa，放電時間

3、為60s時就能夠得到很好的處理效果。烯丙胺等離子修飾放電時間最佳為3min。SEM照片顯示，經(jīng)烯丙胺等離子修飾后，聚氨酯材料表面變得粗糙、凹凸不平了。XPS表面分析結果表明聚氨酯材料表面的N/C從未修飾前的2.44％上升到7.56％，表面生成一些含氮基團。
　　 其次討論了氨氣等離子體表面修飾對聚氨酯材料的影響，進行了接觸角、表面氨基的測定以及SEM、XPS測試。研究結果表明：經(jīng)氨氣等離子體修飾后，聚氨酯材料表面的親水性得到改善

4、，而且表面氨基濃度越大，接觸角越??；表面形態(tài)由平整光滑變得粗燥，而且修飾條件不同，粗糙程度也不同；材料表面的N/C從處理前的2.44％上升到3.98％。同時對氨氣等離子修飾進行了時效性的考察，結果表明，材料與水的接觸角在5h內迅速上升，并在10h后趨于一個穩(wěn)定值。
　　 對這兩種修飾方法進行了比較，接觸角和XPS測試都表明烯丙胺等離子體修飾聚氨酯材料的結果要優(yōu)于氨氣等離子的修飾結果，SEM照片顯示，經(jīng)氨氣等離子修飾的聚氨酯材料表