聚醚醚酮（Polyetheretherketone，PEEK）是一种全芳香族半结晶性的热塑性特种工程塑料，具有良好的机械性能、生物相容性和尺寸稳定性等特点，被广泛应用于航空航天、国防军工、电子半导体、医疗器械及汽车制造等诸多领域。此外，由于PEEK的弹性模量接近人体骨骼并且具备射线可透性，被CT、X-Ray等射线照射时并不会产生伪影，使其在口腔医疗领域具有广阔的应用前景。但是由于PEEK树脂固有惰性和低表面活性，使其难以与其他牙科树脂进行有效的粘接，因此提高PEEK的粘结强度成为推进PEEK在口腔医疗行业使用的关键因素。

生物医用PEEK材料等离子表面处理的必要性

由于PEEK材料的表面能低，呈疏水特性，在与复合树脂结合之后，其界面结合力很低，影响材料的粘结性能，因此通常需要采用一定的处理工艺来提高PEEK的表面性能。浓硫酸、硅涂层的处理方式可以有效增强PEEK材料与树脂粘结剂的粘结强度，但这类处理方式并不适用于临床，而使用等离子表面处理机对PEEK材料进行处理，不但能够有效提升粘结性能，也更加符合医用临床的应用要求。

由于等离子体具有高能活性，会与PEEK发生化学反应，生成如CO2、H2O等挥发气体，能够轻微刻蚀PEEK试样表面，提高等离子处理组表面的粗糙度。打磨、喷砂和等离子处理组都能够提高PEEK试样表面的粗糙度，增大PEEK试样与粘结剂的粘接面积，创造一个具有锁结作用的粘接面，从而提高粘结剂的附着力。

不同表面处理方式对PEEK润湿角的影响

图为不同表面处理方式对PEEK润湿角的影响，从表中可以看出对照度的接触角最大，达到84°；打磨组和喷砂组的接触角相比对照组也有相应的减少；而等离子处理组的接触角最小，为25°。表面润湿性主要取决于固体表面粗糙度和表面自由能，根据Wenzel方程：

cosθR=rcosθo

方程中θR代表的是粗糙物体表面的接触角。由于r代表的是实际固液接触面积与几何投影面积的比值，所以r的数值为大于1的常数，所以由Wenzel方程可知，当θ0<90°时，θR<θ0，且θR随着r的增加而降低。

不同表面处理方式对粘接强度的影响

从表中可以看出，等离子表面处理组的粘接强度最高，喷砂组次之，对照度的粘接强度最低。由于PEEK表面活化能较低，因此粘结剂很难粘接PEEK，所以对照组的粘接强度最低。打磨组和喷砂组都能够提高PEEK试样表面的粗糙度，增大PEEK试样与粘结剂的粘接面积，创造一个具有锁结作用的粘接面，从而提高粘结强度]。但是打磨组的粘接强度低于喷砂组，可能是由于打磨组的粗糙度过大，表面条状沟壑较深，在胶粘过程中，粘结剂覆盖PEEK试样的表面，截留住条状沟壑内的气泡，致使粘结剂在PEEK试样表面侵入不充分，导致粘结强度的降低。而喷砂处理后，PEEK试样表面呈敞开式的浅凹坑，在涂抹粘结剂的过程中，能够有效排除凹坑内的空气，增加粘结剂与PEEK试样的粘接点，提高试样的粘接强度，有研究表明提高粗糙度并不会明显增强粘接试件的强度。PEEK试样经过等离子表面处理后，表面引入羟基、氨基、羧基等极性基团，增加了PEEK试样与环氧胶之间的粘结力，能够有效提高PEEK试样的粘接强度。

总结

PEEK材料化学性质不活泼，表面亲水性差，使用等离子表面处理机对其进行处理，可以与材料表面发生多种物理和化学变化，除侵蚀作用外，还能够在材料表面形成致密的关联层，以及在材料表面引入极性基团，改善PEEK材料的亲水性和生物相容性。