空气介质阻挡辉光放电增强硅橡胶/铁质纳米复合材料的表面亲水性

摘要

背景:医用硅橡胶的固有缺点是X射线显影性能欠佳和表面疏水性。添加显影标记物铁质纳米微粒可赋予硅橡胶X射线影像可视性的功能,铁质纳米微粒本体改性硅橡胶表面湿润性的变化尚不清楚,设想表面处理以提高硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料的亲水性。目的:观察硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料表面湿润性、亲水改性及表征。方法:使用空气介质阻挡辉光放电分别对前期制备出的配方比为95:5,90:10,85:15的硅橡胶/纳米铁(INESR)和硅橡胶/碳包铁(Fe/CESR)复合材料表面进行改性,对照组为甲基乙烯基硅橡胶(MVSR)。结果与结论:INESR和Fe/CESR与MVSR相比,表面水接触角减小幅度不大,疏水性未获得明显改善。经空气介质阻挡辉光放电对硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料处理后,表面的亲水性得到较大提高,不同配方比INESR和Fe/CESR的水接触角均降低(P<0.05);扫描电镜显示改性使试件表面受到刻蚀,粗糙度增加,但无空洞或裂隙;X射线光电子能谱分析表明材料表面的化学成分均发生变化,含氧基团大幅增加,含碳基团则明显减少,含硅基团小幅增加,出现含氮基团,说明改性使氮元素被结合到试件的表面,空气介质阻挡辉光放电处理硅橡胶/铁质纳米微粒复合材料的表面可实现亲水改性。