一种制备NiTi合金表面有机膜层的方法

摘要

本发明涉及一种基于有机膜层的NiTi合金表面改性方法，属于金属材料表面改性领域。具体是将预处理的NiTi合金经60Co室温下辐照后，在H2O2与H2SO4的混合溶液中浸泡活化，之后用乙烯基硅烷进行硅烷化，再经60Co的γ射线辐照接枝有机单体或高分子制得NiTi合金表面有机膜层。本发明制得NiTi合金表面有机膜层可通过分子设计获得具有良好生物相容性的生物材料；膜层以共价键形式与NiTi合金表面结合，结合力强；通过调节辐照剂量、剂量率和有机单体或高分子浓度等参数来控制反应的接枝率，改善NiTi合金表面有机膜层性能；采用的共辐射接枝方法操作简便，辐射能利用率高，无须加入化学引发剂，产物纯净，同时辐照过程可对材料消毒杀菌，利于应用于生物医用材料。

主权项

一种基于有机膜层的NiTi合金表面改性方法，其特征在于具体步骤如下：1)NiTi合金预处理将NiTi合金打磨并抛光至镜面，然后依次在丙酮、乙醇、蒸馏水中超声清洗10‑30min；2)NiTi合金辐照将步骤1)得到的NiTi合金在室温条件下进行辐照，辐照源为60Co的γ射线，辐照剂量率为5‑60Gy/min，辐照剂量为1～200kGy；3)NiTi合金表面活化将步骤2)得到的NiTi合金浸泡在浓度为30％的H2O2与浓度为98％的H2SO4混合溶液中活化1‑5h，取出活化后的NiTi合金依次用无水乙醇、蒸馏水冲洗，干燥待用；其中混合溶液中H2O2与H2SO4的体积比为1∶0.5‑5；4)NiTi合金表面硅烷化将步骤3)得到的表面活化后的NiTi浸泡在乙烯基硅烷体积分数为1‑20％的三氯甲烷溶液中硅烷化5‑24小时，使其表面硅烷化；所述乙烯基硅烷为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三(2‑甲氧基乙氧基)硅烷中的任意一种；5)NiTi合金表面辐照接枝有机单体或高分子向有机单体或高分子质量分数为0.5‑30％的水溶液或有机单体或高分子质量分数为0.5‑30％的乙醇溶液中加入交联剂得到接枝混合溶液；接枝混合溶液中交联剂的质量分数为0.5‑10％，然后将步骤4)硅烷化处理后的NiTi合金放入接枝混合溶液中，氮气环境、室温条件下进行辐照，辐照源为60Co的γ射线，辐照剂量率为5‑60Gy/min，辐照剂量为0.5～100kGy；最后将辐照后的NiTi合金依次在无水乙醇、蒸馏水中超声波清洗10‑30min，以除去表面黏附的高分子，干燥后得到目标产品；其中，所述的有机单体或高分子的水溶液溶液中的有机单体或高分子为丙烯酰胺、N‑异丙基丙烯酰胺、N‑乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸N，N′‑二甲基氨基乙酯、苯乙烯磺酸钠、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、肝素或聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚醚中的任意一种；所述的有机单体或高分子的乙醇溶液中的有机单体或高分子为甲基丙烯酸β羟基乙酯、甲基丙烯酸β羟基丙酯、甲基丙烯酸甘油酯、丙烯酰胺、N‑乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸N，N′‑二甲基氨基乙酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚乙二醇或聚乙烯吡咯烷酮中的任意一种；所述交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯或N，N‑亚甲基双丙烯酰胺中的一种。