紫外/臭氧法PDMS表面亲水改性机理研究

紫外/臭氧改性法是一种操作简单、成本低廉的PDMS表面亲水改性方法。采用该方法对PDMS表面进行亲水改性,利用接触角测量仪对改性效果进行评价,并与PDMS无臭氧紫外法进行了比较。测试表明PDMS表面经紫外/臭氧法处理12小时后,表面接触角达到60°左右,在空气中放置两周后仍保持较好的亲水性。其改性机理可以通过多种表征手段进行分析。红外光谱测试可以看出,PDMS在经过紫外/臭氧改性后,其表面官能团变化明显,随改性时间延长,疏水基团—CH₃逐渐减少,亲水基团Si—OH和—OH逐步增加,二氧化硅典型红外光谱峰也同时出现。通过扫描电镜和能谱测试可以看出,PDMS表面经过改性产生了二氧化硅为主的硅的氧化物。综合上述结果,紫外/臭氧处理法能够使PDMS表面亲水基团增多,同时生成类玻璃态SiO_x薄层,既改善了PDMS表面的亲水性,又阻止了PDMS表面疏水性的完全恢复,亲水性可以长时间保持。