PEEK聚醚醚酮等離子體活化處理提高粘接性能

文章出處：等離子清洗機(jī)廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-06-14

聚醚醚酮（PEEK）是一種由氧–對亞苯基–氧–對亞苯基–羰–對亞苯基構(gòu)成的半結(jié)晶性、熱塑性線性芳香族高分子化合物。由于PEEK的分子鏈中含有大量的苯環(huán)，所以其耐熱性可以和聚酰亞胺匹敵，而且兩個醚鍵和羰基又為材料提供了柔韌性與優(yōu)良的工藝性。此外，PEEK還具有耐熱等級高、耐輻照、耐藥性、耐疲勞、耐水解、耐剝離、阻燃、無毒、自潤滑、電絕緣性等特點(diǎn)。

由于上述優(yōu)異的性能，PEEK已在航空航天、汽車工業(yè)、電子信息、機(jī)械、能源、交通運(yùn)輸、食品加工、醫(yī)療等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。但是PEEK本身的生物惰性以及高度的疏水性能導(dǎo)致其在某些領(lǐng)域尤其是生物醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用受到一定的限制。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，植入物的表面特性，包括表面粗糙度、潤濕性和化學(xué)成分，是控制細(xì)胞與基體相互作用的重要因素。

PEEK的界面改性

界面改性通過物理或化學(xué)方法改變PEEK樹脂或增強(qiáng)相表面的微觀形貌和分子結(jié)構(gòu)，提高表面粗糙度和表面活性，提升復(fù)合材料界面黏合力。常用的處理方法包括等離子體活化處理法、輻射處理法、化學(xué)溶液處理法以及漿料涂層改性處理。

等離子體活化處理

等離子體一般分為高溫等離子體和低溫等離子體，用于高分子材料表面改性的一般為低溫等離子體。高分子領(lǐng)域中應(yīng)用的等離子體活化處理技術(shù)是指利用非聚合性氣體（如Ar、N2、CO、NH3、O2、H2等）等離子體與高分子材料表面相互作用，使在表面上形成新的官能團(tuán)和改變高分子鏈結(jié)構(gòu)，以改善潤濕性、黏結(jié)性及生物相容性等而達(dá)到表面改性的目的。等離子體對高分子材料表面的處理功能包括刻蝕、形成交聯(lián)層以及引入極性基團(tuán)等。在等離子體活化處理高分子材料表面的過程中，通過改變形成等離子體的氣體種類和等離子體化的條件可獲得不同的表面性能。等離子體活化處理工藝簡單及無污染等優(yōu)點(diǎn)使其得到廣泛的應(yīng)用，更重要的是，低溫等離子體活化處理只作用于高分子材料表面（通常為幾至幾十納米）而不影響其基體性能。

PEEK作為一種低表面能的疏水材料（未修飾的PEEK水接觸角約為82°~85°），用等離子體法處理PEEK表面可使其表面接觸角減少到45°以下，其中氧等離子處理后的PEEK表面接觸角接近于10°。PEEK試樣經(jīng)過等離子表面處理后，表面引入羥基、氨基、羧基等極性基團(tuán)，可以用來增加PEEK與其他材料之間的粘接性能等。

利用低溫等離子活化處理技術(shù)對PEEK高分子材料進(jìn)行處理,其原理上是對高分子材料表面進(jìn)行多重的物理化學(xué)變化,從而使非極性表面轉(zhuǎn)化極性表面,從而增加粘結(jié)面的相互作用,從而提高PEEK高分子材料表面的粘結(jié)性能。