鈦合金材料的表面組裝及

鈦合金材料的表面組裝及第一頁，共十六頁，2022年，8月28日研究背景醫(yī)用鈦合金材料的優(yōu)點機械強度高

抗疲勞性能好加工工藝簡單

力學相容性好性價比高

醫(yī)用鈦合金材料的用途人工關節(jié)

內(nèi)固定板牙根種植體固定螺釘?shù)鹊诙摚彩摚?022年，8月28日研究背景醫(yī)用鈦合金材料的缺點遇生理環(huán)境發(fā)生腐蝕金屬離子向周圍組織擴散自身性質蛻變毒副作用材料植入失敗第三頁，共十六頁，2022年，8月28日高分子材料的化學穩(wěn)定性（抗腐蝕，無磁等）和壓縮系數(shù)優(yōu)于金屬材料?；诖?，本研究在鈦合金材料表面利用等離子體技術組裝了硅烷化偶聯(lián)劑，進一步接枝聚合高分子材料，希望得到具有二者優(yōu)點的醫(yī)用新材料。研究思路第四頁，共十六頁，2022年，8月28日實驗方案氧氣等離子體預處理OOHOO＋OHSiHOSH巰丙基三甲氧基硅烷乙醇水解OOHHOSiHOHOOSiOOSiOSHSH+R.OSiOOSiOS.SH+RHnMOSiOOSiOSSHSH：鈦基底；OH氫鍵

R.：由丙烯酰胺所產(chǎn)生的自由基：聚丙烯酰胺分子

M：

丙烯酰胺單體OOO第五頁，共十六頁，2022年，8月28日自由基的產(chǎn)生單體吸收一定的能量后成為激發(fā)態(tài)，再分解成自由基。反應如下：第六頁，共十六頁，2022年，8月28日圖1組裝MPS及接枝PAAM的鈦合金的ATR-FTIR譜圖（a:Ti；b:Ti-b-MPS；c:Ti-g-PAAM；d:Ti-b-MPS-g-PAAM）ATR-FTIR譜圖291728503280由紅外圖譜可以看出，除a外，另外三者峰形及峰位大致相同。2917和2850cm-1左右處的峰對應于-CH2的伸縮振動峰，3280cm-1處的峰對應于締合羥基的伸縮振動峰。偶聯(lián)劑的使用使得（d）圖峰強明顯比（c）圖高。

第七頁，共十六頁，2022年，8月28日XPS全譜圖2Ti-b-MPS和Ti-b-MPS-g-PAAM的XPS譜圖(a:Ti-b-MPS；b:Ti-b-MPS-g-PAAM）第八頁，共十六頁，2022年，8月28日

兩種樣品的XPS全譜大致相同。Si2p和S2p峰的出現(xiàn)說明MPS有效地鍵合在鈦合金表面。二者相比，Ti-b-MPS-g-PAAM中N元素含量有所增加，由原來的2.02%增加到3.47%。這是因為后者鍵合了PAAM，PAAM中N的質量百分含量為19.72%，因此PAAM的鍵合會提高樣品Ti-b-MPS中N元素的含量。XPS全譜分析第九頁，共十六頁，2022年，8月28日C元素的高分辨譜圖3Ti-b-MPS和Ti-b-MPS-g-PAAM中C元素的XPS高分辨譜圖(a:Ti-b-MPS；b:Ti-b-MPS-g-PAAM）（a）（b）CHC-CCHC-CNH2-C=O（b）圖中增加了一個新峰，它對應于PMMA分子中的C=O基團。第十頁，共十六頁，2022年，8月28日GPC測定分子量

GPC測定結果顯示,Ar等離子體引發(fā)聚合所得到的PAAM其峰位分子量為11940，分子量分布指數(shù)為1.06，說明Ar等離子體聚合出的PAAM分子量較大，分子量分布較窄。第十一頁，共十六頁，2022年，8月28日圖4Ringer’s溶液中Ti、Ti-b-MPS和Ti-b-MPS-g-PAAM的極化曲線腐蝕性實驗第十二頁，共十六頁，2022年，8月28日腐蝕性分析

金屬表面狀態(tài)對其抗腐蝕性具有很大影響，圖4給出了不同表面狀態(tài)的鈦在Ringer’s溶液中的腐蝕行為。Ti與Ti-b-MPS極化曲線基本相似。Ti-b-MPS-g-PAAM的極化曲線明顯不同

，其鈍化區(qū)間大幅變寬，較Ti與Ti-b-MPS，腐蝕電壓有所增加，從-620mv增加到-370mv。說明Ti-b-MPS-g-PAAM具有較高的極化阻抗和較低的腐蝕速率。第十三頁，共十六頁，2022年，8月28日

通過XPS、ATR-FTIR分析，說明利用等離子體技術，可以在鈦合金表面成功鍵合聚丙烯酰胺分子。

GPC測定表明，利用等離子體引發(fā)聚合技術,在不使用引發(fā)劑的情況下聚合出的聚丙烯酰胺其分子量可達12000。腐蝕性實驗結果表明，在鈦合金表面組裝偶聯(lián)劑并進一步鍵合聚丙烯酰胺,鈦合金的耐腐蝕性有所提高。

總結第十四頁，共十六頁，2