硅橡膠等離子表面處理

聚甲基丙烯酸甲酯在本世紀(jì)四十年代就開(kāi)始用作隱形眼鏡材料。由于PMMA具有折射率高、硬度合適、生物親和性好等性質(zhì)，直到今天仍然廣為使用。但是，PMMA親水性不佳，這將導(dǎo)致眼翳長(zhǎng)期閉合而引起佩戴者的不適。它的氧氣通透性也較差，嚴(yán)重者還會(huì)引起并發(fā)癥。如果有辦法能夠克服PMMA的上述缺陷將可以大大提高它的使用效能。利用乙炔、氮?dú)?、水生成?/span>等離子體聚合物鍍于PMMA透鏡表面形成一層薄膜，可以改善材料的親水性，減小角膜上皮細(xì)胞的粘連。在聚合物夾層中加入一種有機(jī)硅氧烷可以提高材料的透氣性，但是，由于硅氧烷固有的疏水特性使得材料的保濕性能降低。解決含硅聚合物表面疏水問(wèn)題是利用真空等離子清洗機(jī)產(chǎn)生輝光放電的辦法來(lái)處理。經(jīng)真空等離子清洗機(jī)PMMA和聚硅氧烷的結(jié)合物表面處理后，它的表面含碳量降低而含氧量增高，PMMA保濕性能提高。

使用硅橡膠制備的隱形眼鏡被稱(chēng)為是“軟”透鏡。硅橡膠的優(yōu)點(diǎn)是透氣性佳、質(zhì)地柔軟、機(jī)械彈性好、經(jīng)久耐用。它的缺點(diǎn)是粘性過(guò)大、疏水、液體容易滲透。如果將等離子體沉積甲烷薄膜鍍于硅橡膠表面，則可以提高它的保濕性，減小粘性和液體的滲透，又保持了透氣性。

在外科手術(shù)中，PMMA作為眼內(nèi)晶狀體的移植材料使用得非常普遍，但它和角膜上皮細(xì)胞的接觸會(huì)導(dǎo)致角膜上皮細(xì)胞的永久損傷。利用真空等離子清洗機(jī)接枝沉積或者輻照處理辦法可以將親水性的單體如異丁烯酸羥乙酯或N-乙烯基吡咯烷酮沉積到PMMA的表面。對(duì)家兔的角膜和透鏡之間進(jìn)行靜態(tài)的“接觸試驗(yàn)”，結(jié)果發(fā)現(xiàn)未經(jīng)等離子體處理的PMMA表面引起10-30%的細(xì)胞損傷，而經(jīng)過(guò)處理的PMMA/HEMA復(fù)合表面僅導(dǎo)致約10%的細(xì)胞損傷，而PMMA/NVP復(fù)合表面所引起的細(xì)胞損傷卻小于10%。等離子體沉積C3F8、HEMA和NVP薄膜都有明顯的減小角膜細(xì)胞損傷的作用。另外，在PMMA表面沉積的NVP膜的粘力要比PMMA小得多。

等離子體處理通常是一個(gè)導(dǎo)致表面分子結(jié)構(gòu)改變或進(jìn)行表面原子置代的等離子體反應(yīng)過(guò)程。即使在氧氣或氮?dú)獾炔换顫姷臍夥罩?，等離子體處理仍可以在低溫條件下產(chǎn)生高活性的基團(tuán)。在這個(gè)過(guò)程中，等離子體還會(huì)發(fā)出能量很高的紫外線(xiàn)，與產(chǎn)生的快離子和電子一起為打斷聚合物結(jié)合鍵和產(chǎn)生表面化學(xué)反應(yīng)提所需的能量。只有材料表面的幾個(gè)原子層參與了這個(gè)化學(xué)過(guò)程，聚合物的本體屬性才能保持不變，另外，由于等離子體處理時(shí)的溫度很低，這就避免了熱損傷和熱變形的可能。選用合適的反應(yīng)氣體和工藝參數(shù)就可以促進(jìn)某種特定的反應(yīng)，形成一種不尋常的聚合物附著物和結(jié)構(gòu)。