[发明专利]聚醚醚酮材料及基于等离子体浸没注入的改性方法与应用

权利要求书

1.一种基于等离子体浸没离子注入技术的聚醚醚酮材料改性方法，其包括以下步骤：通过等离子体浸没离子注入技术在聚醚醚酮材料的表面沉积类金刚石薄膜并引入含氮活性官能团，得到表面改性后的聚醚醚酮材料；其中，通过等离子体浸没离子注入技术在聚醚醚酮材料的表面沉积类金刚石薄膜并引入含氮活性官能团是通过先注入含乙炔的气体、再注入氨气实现的；所述含氮活性官能团包括-NH₂和/或=NH。

2.根据权利要求1所述的改性方法，其中，通过等离子体浸没离子注入技术注入含乙炔的气体时以及注入氨气时，所使用的样品盘是带负高压的。

3. 根据权利要求1或2所述的改性方法，其中，通过等离子体浸没离子注入技术注入含乙炔的气体的工艺参数包括：本底真空度为1×10^-3～5×10^-3 Pa，占空比为0.3%～0.7%，含乙炔的气体中乙炔的引入流量为20～100 sccm，注入电压为10～30 kV，注入脉宽为20～200微秒，注入脉冲频率为10～100 Hz，射频功率为50～500 W，注入时间为30～180分钟；通过等离子体浸没离子注入技术注入氨气的工艺参数包括：本底真空度为1×10^-3～5×10^-3 Pa，占空比为0.1%～0.5%，氨气的引入流量为20～100 sccm，注入电压为10～30 kV，注入脉宽为20～200微秒，注入脉冲频率为10～100 Hz，射频功率为50～500 W，注入时间为30～180分钟。

4.根据权利要求3所述的改性方法，其中，氨气的注入脉宽为20～100微秒，氨气的注入时间为60～120分钟。

5. 根据权利要求3所述的改性方法，其中，通过等离子体浸没离子注入技术注入氨气的工艺参数包括：本底真空度为3×10^-3 Pa，占空比为0.25%，氨气的引入流量为 50 sccm，注入电压为12 kV，注入脉宽为50微秒，注入脉冲频率为50 Hz，射频功率为200 W，注入时间为120分钟。

6.根据权利要求3所述的改性方法，其中，所述含乙炔的气体为乙炔与氩气的混合气体。

7.根据权利要求6所述的改性方法，其中，乙炔与氩气的引入流量比为100:10～20:10。

8.根据权利要求1所述的改性方法，其中，所采用的聚醚醚酮材料为纯聚醚醚酮材料和/或碳纤维加强型聚醚醚酮材料。

9.根据权利要求1或8所述的改性方法，其中，当采用纯聚醚醚酮材料进行改性时，得到的表面改性后的聚醚醚酮材料的表面静态接触角下降5～20°。

10. 根据权利要求1所述的改性方法，其中，所述类金刚石薄膜的厚度为800 nm～2000nm。

11. 根据权利要求1所述的改性方法，其中，所述表面改性后的聚醚醚酮材料表面的N原子的含量为20～200 pmol/mm²。

12.一种表面改性后的聚醚醚酮材料，其是通过权利要求1-11中任一项所述的基于等离子体浸没离子注入技术的聚醚醚酮材料改性方法制备得到的，该表面改性后的聚醚醚酮材料的表面沉积有类金刚石薄膜并具有含氮活性官能团。

13.权利要求12所述的表面改性后的聚醚醚酮材料在制备功能性材料中的应用。

14.根据权利要求13所述的应用，其中，所述功能性材料为医用再生材料或生物活性材料。