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閱讀：27發(fā)布時(shí)間：2025-2-22
高分子材料由于具有良好的性能而廣泛地應(yīng)用于包括生物醫(yī)學(xué)在內(nèi)的諸多行業(yè)。聚苯乙烯優(yōu)異的防潮性、耐腐蝕、耐老化性以及高透明度和無(wú)毒性使之成為制造一次性細(xì)胞體外培養(yǎng)容器加工制造的主要材料。但生命科學(xué)的快速發(fā)展對(duì)高分子材料的表面性能如浸潤(rùn)性、黏附性、生物相容性、電學(xué)性能、阻燃性等提出了更高的要求。因此，對(duì)高分材料表面進(jìn)行改性處理，使其物理性能和化學(xué)性能以及生物相容性滿足科技發(fā)展對(duì)材料性能的使用要求，成為材料學(xué)研究的重要課題。
目前在生命科學(xué)領(lǐng)域，通常需要高分子材料表面具備親水、疏水、溫度敏感響應(yīng)等特性，來(lái)賦予材料生物兼容性，從而來(lái)適應(yīng)生物醫(yī)藥行業(yè)的發(fā)展需求。生命科學(xué)領(lǐng)域常用的高分子材料表面改性技術(shù)主要有等離子體處理、等離子體接枝聚合、溫敏材料接枝聚合改性技術(shù)。
等離子體表面改性，主要有等離子體直接處理和等離子體接枝聚合改性兩種常用方法，兩者在處理高分子材料表面形成浸潤(rùn)表面時(shí)，穩(wěn)定性和親疏水性和程度均有著較大的不同。
等離子體直接處理親水改性技術(shù)是利用非聚合性無(wú)機(jī)氣體（Ar，N2，H2，O2等）的等離子體進(jìn)行表面反應(yīng)，通過(guò)表面反應(yīng)在表面引入特定的官能團(tuán)，產(chǎn)生表面侵蝕，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)層或生成表面自由基。
等離子體接枝技術(shù)是在非聚合無(wú)機(jī)氣體處理后，繼續(xù)在材料表面接枝另一種分子材料，在材料表面上引入-OH、-COOH、-NH2，從而提高材料表面的親水性的方法。在通入含氟氣體的等離子體處理后，材料表面將發(fā)生氟化，這種方法可用于提高材料表面疏水性。
等離子處理親水改性技術(shù)：
非含氟氣體經(jīng)等離子體一步處理后在材料形成表面自由基，提高材料表面的親水性，能夠?qū)崿F(xiàn)親水接觸角30~40?。
等離子處理疏水改性技術(shù)：
通過(guò)含氟氣體經(jīng)過(guò)等離子處理后，在自由基上鍵合接枝含氟官能團(tuán)，從而大幅度提高材料表面疏水性能，疏水接觸角達(dá)到150?以上
提高高分子材料表面的親水性和憎水性的普遍技術(shù)方法是低溫等離子體處理，具體方法可分為惰性氣體等離子體處理和高壓等離子體處理。高分子材料通過(guò)惰性氣體（N2、O2、Ar、CO）等離子體的處理后，放置在空氣后，可在材料表面上引入-OH、-COOH、-NH2，從而提高材料表面的浸潤(rùn)性。在通入含氟氣體的等離子體處理后，材料表面將發(fā)生氟化，這種方法可用于提高材料表面疏水性。高壓等離子體是直 接利用高壓將高分子材料表面擊穿，得到離子、原子、自由 基等活性基團(tuán)，覆蓋在材料表面，用于提高親水性和憎水性。等離子體處理除了可以提高潤(rùn)濕性，也可以降低潤(rùn)濕性，其產(chǎn)生的疏水和親水表面取決于等離子處理過(guò)程中所使用的氣氛。
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