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為研究采用何種儲存方法能使等離子體處理改性后的親水性回彈最小,親水時效性效果最好,下文試驗將等離子體改性處理后的PEEK材料放置在幾種不同的儲存環境中,并觀察親水性變化,通過對比接觸角的變化來判斷PEEK親水性變化,從而找到保持材料表面親水性效果最佳的儲存方法。

儲存環境對等離子體處理PEEK表面接觸角時效性的影響

本實驗所研究的儲存環境分別為室溫空氣、室溫真空、低溫空氣、低溫真空和去離子水。其中室溫為恒溫箱25℃,低溫為恒溫箱-10℃,真空環境為抽真空機所制造的真空環境,壓強為:50kPa。將經過等離子體改性處理的PEEK樣品分別放置于上述五種儲存環境中,保持恒溫恒壓濕度不變。為探究不同儲存環境對改性后PEEK的親水時效性的影響,仍然選擇通過測量儲存過程中的PEEK表面接觸角變化來反映親水時效性的變化。

以40天作為截至時間,記錄這一時間段內PEEK表面接觸角的變化如圖1所示。首先對比儲存環境的溫度對改性后的PEEK親水性的影響如圖1所示:對比暴露于空氣中室溫和低溫兩種環境中PEEK的親水時效性,在低溫空氣環境中PEEK改性后親水性的回彈相對比室溫中較小,但差距只有4°,只能證明低溫環境可能更有利于PEEK表面親水時效性的保持。

圖1 不同溫度空氣環境對等離子體處理后的PEEK親水性的影響 

繼續對比室溫空氣、室溫真空和低溫真空三種環境作為儲存環境,來對比真空和空氣環境對親水時效性的保持效果,同時將溫度于是否真空相結合對比保持親水性的效果。如圖2所示,可以觀察到:儲存在真空環境中的PEEK表面經過改性后親水性的保持效果要明顯好于放置在空氣中。在40天親水性已基本保持穩定后儲存在室溫和低溫真空環境中的PEEK比放置在室溫空氣中的表面接觸角分別小15°和20°,表明通過真空環境的儲存,PEEK的親水時效性有了明顯改善。再對比室溫真空和低溫真空兩種儲存環境中PEEK的親水時效性保持情況,可以發現在低溫真空環境中儲存的PEEK表面親水性更加穩定,在40天時比儲存在室溫真空中的PEEK表面接觸角小約5°。通過對比證明了真空和低溫環境更有利于PEEK表面親水時效性的保持。

圖2 不同溫度真空環境對等離子體處理后的PEEK親水性的影響 

而儲存在水中的親水時效性如圖3所示,通過與空氣和低溫真空環境對比,可以看到儲存在水中的PEEK表面親水時效性的保持沒有在低溫真空中的效果好。

圖3 不同環境對等離子體處理后的PEEK親水性的影響 

由此可以得出不同的儲存環境對等離子體處理后PEEK的親水時效性保持效果不同:儲存在水和真空環境中有利于PEEK親水時效性的保持;溫度較低的環境比溫度較高的環境更有利于PEEK親水時效性的保持。且通過多種條件的結合可以得到:低溫真空環境更有利于PEEK親水時效性的保持。