硅橡膠等離子表面處理

聚甲基丙烯酸甲酯在本世紀四十年代就開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，直到今天仍然廣為使用。但是，PMMA親水性不佳，這將導致眼翳長期閉合而引起佩戴者的不適。它的氧氣通透性也較差，嚴重者還會引起并發癥。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、氮氣、水生成的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，減小角膜上皮細胞的粘連。在聚合物夾層中加入一種有機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題是利用真空等離子清洗機產生輝光放電的辦法來處理。經真空等離子清洗機PMMA和聚硅氧烷的結合物表面處理后，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為是“軟”透鏡。硅橡膠的優點是透氣性佳、質地柔軟、機械彈性好、經久耐用。它的缺點是粘性過大、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。

在外科手術中，PMMA作為眼內晶狀體的移植材料使用得非常普遍，但它和角膜上皮細胞的接觸會導致角膜上皮細胞的永久損傷。利用真空等離子清洗機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。對家兔的角膜和透鏡之間進行靜態的“接觸試驗”，結果發現未經等離子體處理的PMMA表面引起10-30%的細胞損傷，而經過處理的PMMA/HEMA復合表面僅導致約10%的細胞損傷，而PMMA/NVP復合表面所引起的細胞損傷卻小于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導致表面分子結構改變或進行表面原子置代的等離子體反應過程。即使在氧氣或氮氣等不活潑的氣氛中，等離子體處理仍可以在低溫條件下產生高活性的基團。在這個過程中，等離子體還會發出能量很高的紫外線，與產生的快離子和電子一起為打斷聚合物結合鍵和產生表面化學反應提所需的能量。只有材料表面的幾個原子層參與了這個化學過程，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。選用合適的反應氣體和工藝參數就可以促進某種特定的反應，形成一種不尋常的聚合物附著物和結構。