有機玻璃化學名為聚甲基丙烯酸酯(PMMA),也就是我們常說的亞克力(Acrylic)。是一種高分子聚合物,又稱作亞克力或有機玻璃,具有高透明度,是平常經常使用的玻璃替代材料。它具有良好電絕緣性能、化學穩定性和耐老化性,常溫下有較高的機械強度及良好的抗潮濕性能,并且質量輕、易于加工、透光率高。因此在儀器、儀表零件、汽車配件工藝制品和電器絕緣材料等方面得到廣泛應用。
生物醫用復合材料領域:PMMA因其易加工、高強度和低組織排異反應等優點,被廣泛用作基體材料。然而,由于PMMA的表面潤濕性差,醫用粘接劑無法完全潤濕,粘接不牢固,使用一段時間后基體與增強組分脫落,導致可靠性差。等離子體處理可以改善這些問題。
眼科手術中的應用:在外科手術中,PMMA作為眼內晶狀體的移植材料使用得非常普遍。等離子體處理可以改善PMMA與角膜上皮細胞的接觸,防止角膜上皮細胞的永久損傷。
微流控芯片技術:在PDMS-PMMA復合式芯片的制備過程中,等離子體處理可以實現在一定條件下快速高效直接鍵合的目的。
光學元件:PMMA廣泛用于諸如鏡頭、眼鏡鏡片、窗玻璃之類的光學元件。等離子體處理可以提高這些元件的性能。
PMMA等離子體處理改善親水性的基本原理:
非反應性的Ar等離子體主要起到刻蝕作用,激發態Ar原子轟擊PMMA表面造成了劇烈的高低落差形貌,提高了其表面的親水性。反應性的N2、Air和O2等離子體處理后的PMMA表面粗糙度相對較小,等離子體在對樣品表面刻蝕的同時,接枝的官能團對其表面的親水化起到主導作用。這些含氮、含氧官能團與水分子中的游離H形成弱氫鍵,是表面親水性增加的主要原因。
通過等離子清洗方法來增強薄膜的附著力,且不會影響其光澤度。等離子表面清洗技術不僅可以改善材料的性能,還可以為各種工業應用提供可能。