等离子清洗机对医用材料（PMMA）的改性研究

等离子体与医用高分子材料发生作用，材料表面的性质会产生一定的改变。空气等离子体处理材料，会改变表面的化学组成和微观形貌，对亲水性造成影响。

1.工作气体，对等离子处理效果尤为重要

在低气压电容耦合等离子体中，由于工作气压较低，活性粒子平均自由程较长而扩散到表面发生物理和化学作用。活性粒子对材料表面的轰击，引起高分子侧链发生断键，

形成凹坑或在断键处引入新的官能团，这些刻蚀或接枝作用对材料的表面特性产生影响。刻蚀的形貌和接枝官能团的种类受等离子体气氛的影响。对于等离子清洗机处理

工艺而言，等离子体放电气氛是影响材料表面亲水性的关键参数之一。

2.不同气氛，等离子处理功率对接触角的影响

分别采用Ar、N₂和O₂作为等离子体工作气体，对PMMA表面进行改性处理。

当放电功率逐步增加时，无论采用何种工作介质，经等离子体处理后PMMA表面接触角均有不同程度的下降。接触角减小最快的放电功率区间为0到100W。

但当功率超过100W，放电功率继续增大接触角基本趋于平稳。不同工作气体放电等离子体对样品表面亲水性的改善存在一定的差异（这也解释了在等离

子清洗机的工作中，并不是功率越大效果就越好）。

其中经等离子清洗机氩气气氛处理后，改性样品的表面亲水性最弱。在等离子体中，电子与Ar发生非弹性碰撞产生激发态的Ar原子，对PMMA表面发生轰击并起到刻蚀

作用。一般认为，等离子体刻蚀形貌有利于液滴在表面铺展。对比N₂和O₂等离子体对PMMA亲水化改性效果，N₂等离子体的亲水化效果不及O₂等离子体。这两种均属

于反应性气体等离子体，在与PMMA表面作用过程中，不仅有物理刻蚀的效果，还会引发样品表面的接枝反应，导致其表面化学组成的变化，促进其亲水性的进一步改善。

相比较物理刻蚀作用而言，在反应性气体等离子体环境中，引入的亲水官能团对样品表面的亲水化起主导作用。