Т. 325, № 2 : Математика, физика и механика

Плазмохимическое модифицирование полимерных материалов, предназначенных для сердечно-сосудистой хирургии, с целью управления степенью смачиваемости

Полимерные материалы характеризуются низкими значениями поверхностной энергии, плохо смачиваются растворителями и склеиваются, имеют низкую адгезию к материалам и прочие недостатки. Актуальность работы обусловлена необходимостью создания определенных поверхностных свойств полимерных протезов, используемых в сердечно-сосудистой хирургии, для повышения био- и гемосовместимости. Одним из наиболее перспективных и современных методов модифицирования поверхности полимеров является воздействие низкотемпературной плазмы. Современные плазмохимические методы имеют преимущества по сравнению с химическим модифицированием, при котором используются агрессивные реагенты и их соединения. Цель работы: изменение поверхностных свойств полимерных материалов, предназначенных для сердечно-сосудистой хирургии, методами плазмохимического модифицирования. Методы исследования: использована современная технология изготовления полимерных изделий - метод электроспиннинга, позволяющий получать пористые структуры, добавлять в них живые клетки и активные вещества. Выбран экологически и химически безопасный метод воздействия на поверхность материала - плазмохимическое модифицирование, не оказывающее влияние на его объемные физические свойства. Модифицирование осуществлялось на разработанной в лаборатории № 1 ИФВТ ТПУ электродной системе с предионизатором (руководитель - Ремнев Г.Е.). Результаты: предложен способ управления поверхностными свойствами полимерных изделий, ответственными за степень смачиваемости и свободную энергию поверхности. Показано, что плазмохимические методы воздействия газового разряда на поверхность полимерных материалов позволяют регулировать их контактные свойства. Основные изменения степени смачиваемости происходят в течение короткого времени воздействия импульсной плазмы атмосферного давления на поверхность полимерного материала (от одной до шестидесяти секунд). Значения краевого угла смачивания для модифицированных полимеров зависят от природы газовой среды и условий обработки в плазме. Изменяя мощность и частоту следования импульсов и время обработки, можно управлять свободной энергией поверхности, что позволяет регулировать смачиваемость, делая поверхность в большей степени гидрофобной, либо гидрофильной.

Ключевые слова:

электронный ресурс, плазменное модифицирование, биосовместимые полимеры, свободные энергии, поверхности, смачиваемость, гидрофильность, гидрофобность,

Авторы:

Ходыревская Юлия Ивановна

Твердохлебов Сергей Иванович

Кудрявцева Юлия Александровна

Скачать PDF