PVC医疗导管等离子清洗提高亲水性改善后续涂层粘接强度

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2025-11-08

聚氯乙烯(Polyvinylchloride,PVC)是在医用导管材料领域应用最广泛的一种生物高分子材料,它常被用于生产导尿管、气管导管、静脉内置管、输液管和输血管等各种医用软管。这得益于它具有这几种优点:j良好的可塑性:PVC材料具有良好的可塑性,可以轻易地被加工成各种形状和规格来满足不同的临床需求;k良好的稳定性:PVC具有良好的抗腐蚀性,可以应对多种化学溶液的腐蚀和损害,便于储存和运输;l良好的透明性:PVC导管具有良好的透明性,这可以方便在临床使用时观察管内的情况以及操作;m良好的生物相容性:PVC材料对于人体非常友好,不会对人体产生任何形式的危害;n成本较低:PVC材料能够被广泛应用于医用导管材料的一个重要原因就是成本较低,并且将它制作导管的过程也非常简单,进一步降低了制作成本。

但是由于PVC表面的疏水性,导致PVC导管表面的润滑性很差,长期使用会引起病人的不适,甚至会因为摩擦而对人体组织产生损伤,导致人体组织和血液发生变质。并且PVC较差的亲水性也容易被蛋白质或细菌黏附,久而久之在其表面会生成由各种菌群组成的菌落,它们可以自发产生多糖、蛋白质、核酸和脂类等胞外聚合物,共同在PVC导管表面形成一层生物膜,生物膜一旦形成,就容易引起病人感染,造成医疗事故。对此,应采用一些表面改性的方式来改善PVC表面的亲水性,以解决材料本身组成和结构问题使其能够满足临床医疗的性能需求。

等离子体清洗

等离子体清洗是等离子体在真空中通过放电来使气体发生电离,产生各种具有高能量的活性粒子,从而在导管表面引入各种活性基团,如-OH、-CO、-COOH和过氧化物,这些基团与单体分子接触时,能引发接枝反应,在导管表面形成涂层。这种方法的优点之一是它只影响到被处理材料的表面层,直至几微米,同时保持材料整体的物理和化学特性。

氧等离子体清洗后的PVC表面亲水性变化

经过氧等离子体清洗后的PVC表面会引入羟基等活性官能团,这会增强PVC表面的亲水性,为了探究氧等离子体对PVC的最佳处理时间,在这里利用等离子体机分别处理PVC样品1min、2min、3min、4min和5min,然后使用接触角测量仪测量经过等离子体处理前后的PVC表面静态水接触角以表征其各自的亲水性。具体如图1所示。

图 1PVC表面静态水接触角随氧等离子体清洗时间的变化;

图1VPVC表示未经氧等离子体清洗的PVC样品,OPVC代表经过氧等离子体清洗的PVC样品。图1(a)所示,未经处理的PVC接触角为106.2°表面是疏水的,经氧等离子体清洗1min的PVC样品接触角是82.7°,处理2min的接触角是72.7°,处理3min的接触角是62.5°,处理4min的接触角是64.8°,处理5min的接触角是72.3°。由此可知,氧等离子体清洗后PVC表面的亲水性得到了明显改善,这是因为氧等离子体清洗后的PVC表面形貌在纳米尺度发生了变化,同时氧等离子体的清洗会在PVC表面引入羟基等活性基团,这两种因素都对亲水性的改善起到了作用。

综上所述：PVC表面缺乏活性的化学官能团（如-OH,-COOH,-NH₂），与功能性涂层（如亲水润滑涂层、抗菌涂层）难以形成牢固的化学键合。氧等离子体清洗能使疏水PVC医疗导管的表面变得亲水,表面能显著提高，这不仅有利于涂层液的润湿铺展，更能与涂层中的活性基团形成强大的共价键、离子键或氢键，实现牢固的化学键合，从而提高涂层粘附强度。