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低能电子束作为防污涂料的多功能工具

2023-02-07 17:14     来源:德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会     电子束
电子束技术可以可靠地处理和功能化材料表面。德国弗劳恩霍夫技术研究所在不使用额外化学交联剂的情况下,通过应用低能加速电子,成功地在塑料薄膜上生产了防粘涂层。防污涂层可以防止不良生物在表面生长。这对造船业尤其必要,对医疗设备和植入物也很重要。

采用两级低能聚束诱导涂料“聚束接枝”工艺制造

低能电子束技术(Ebeam)是一种具有广泛应用的多功能工具,可专门用于修饰材料表面。通过使用低能电子束技术,可以对材料表面进行温和消毒或灭菌,可以通过交联工艺对材料进行表面敏感硬化,或者可以有效地调节润湿性等表面特性。创新的表面敏感功能化技术保证了材料体积特性的保存,同时允许定制表面特性。低加速电压(<300keV)在低能、非热电子束工艺的使用,保证了非常好的材料兼容性和可持续的材料保存。

弗劳恩霍夫FEP医学和生物技术应用业务部门的博士Nic Gürtler详细解释说:“加速电子的表面功能化速度很快,而且没有对环境有害的化学反应。低能加速电子使靠近表面的化学键重新组合、交联、断裂或重新形成。当加速电子与表面碰撞时,会形成不同的活性物质,如离子和自由基,这是表面特异性改性处理的重要组成部分。电子束处理中的大气环境条件可以单独适应材料,从而影响所需的功能化程度。具体来说,我们能够在疏水聚乙(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜上实现稳定、无毒的水凝胶涂层。”

Ebeam支持的涂层工艺Ebeam接枝,提供了装备材料具有选择性表面功能的机会,从而根据特定的要求,可以实现生物杀菌、生物相容性或抗粘附性能。非热束诱导涂层工艺的所有工艺参数可以单独监测和模块适应。作为弗劳恩霍夫FEP各种研究项目的一部分,Ebeam接枝已经成功建立了一种两级涂层工艺,用于为不同的疏水性塑料表面增加防污特性。Ebeam接枝获得的细胞和蛋白质排斥表面特性可以应用于技术工业部门,特别是在生物材料研究领域,以开发新的医疗设备或植入物,防止不受控制的生物膜形成。例如,这些Ebeam功能化过程可以帮助优化牙科中的种植体。

低能量电子束技术和电子束接枝是内联能力的,即它可以很容易地集成到特定客户基础上的工业过程中。为了实现对大型柔性材料表面的修改,如包装等,该技术也可以在滚动系统中应用。


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