一种通过离子注入制备内窥镜目镜罩的方法及其应用与流程

本发明属于医疗器械，具体涉及一种增强内窥镜目镜罩与金属主体粘接力的方法及其应用。

背景技术：

1、硬式内窥镜的使用需要配合医用摄像系统连接配套使用，才能将前端的图像通过光学镜片将图像传输到摄像系统。在医学分类中硬式内窥镜属于无源医疗器械，摄像系统属于有源医疗器械，出于保护患者和操作者的安全考虑，两者之间需要有一定的电气隔离；基于介电强度、生物相容性、机械强度、化学稳定性、高温高压灭菌条件等因素考虑，聚醚醚酮(peek)是相当适合的选择。

2、传统的二维内窥镜，由于内窥镜和摄像系统之间属于轴对称关系，两者间没有角度的限制采用聚醚醚酮的目镜罩与镜体本身均采用螺纹方式连接。三维内窥镜内部特殊的光学设计，使得镜体本身和摄像系统的连接需要固定角度的相对位置。于是目镜罩与镜体本身的连接也需要有特定的角度要求，胶合是比较常用且低成本的固定方式。然而peek具有自润滑性，胶水在peek表面的附着力很低，同时peek具有化学稳定性，胶水很难与peek表面产生化学共价键结合，粘接后的目镜罩在使用过程中很容易脱落。

3、cn 112312820 a公开了内窥镜，具体公开了所述内窥镜具有：线，其一端部被固定于被驱动体，向所述被驱动体传递来自驱动源的驱动力；管，其从一端侧到另一端侧通过聚醚醚酮连续地形成，并供所述线贯穿插入；第1连结部，其被固定于嵌入有所述被驱动体的物镜单元；第2连结部，其被固定于所述第1连结部，具有供所述管的所述端部插入的筒状部，并连结所述管；开口部，其在径向上贯通所述所述第2连结部的壁部的一部分；凹部，其与所述开口部对应地被形成于所述管的外周面；以及粘接剂，其一体地被填充于所述第2连结部的所述开口部和被插入到所述第2连结部的所述管的所述凹部。该技术方案使用聚醚醚酮连续地形成管，然而并没有在目镜罩与镜体本身的连接方面进行调整。

4、因此，现有技术仍需要一种增强内窥镜目镜罩与金属主体粘接力的方法。

技术实现思路

1、本发明目的是提供一种通过离子注入制备内窥镜目镜罩的方法，针对现有技术中胶水在peek表面的附着力很低，同时peek具有化学稳定性，胶水很难与peek表面产生化学共价键结合，粘接后的目镜罩在使用过程中很容易脱落扥问题，本发明使用氧离子体注入后再目镜罩peek材料表面，会均匀的撞击出纳米级形貌和粗糙度，有利于胶粘剂和peek的界面分子间距离缩短而产生更大的相互吸引力，而且等离子撞击后peek材料表面产生微细的凹凸，被溅射出来的物质又会在等离子体中受到激发分解成气态成分，向材料表面逆扩散。因此，在侵蚀和重新聚合同时作用下，在peek材料表面会形成大量突起物，实现表面粗化，增大了粘结的接触面积，改善粘结性能，提升产品质量，保障医用临床使用中的安全性和可靠性。本发明的详细技术方案如下所述。

2、本发明保护一种通过离子注入制备内窥镜目镜罩的方法，包括以下步骤：

3、(1)将聚醚醚酮材质的目镜罩使用碱性溶液脱脂处理后干燥；

4、(2)采用离子注入方法，在聚醚醚酮表层中注入氧离子；

5、(3)热处理。

6、作为优选，步骤(2)中，氧离子注入等离子源功率为300-400w，注入电压为500-800v，注入时间为10-15分钟，射频频率10-15mhz。

7、作为优选，氧离子注入的氧气压强为50-60pa。

8、作为优选，所述离子注入在等离子环境箱中进行，注入前对环境箱进行抽真空，设置等离子环境箱的真空度为20-30pa，等离子环境箱的温度为50-60℃。

9、作为优选，步骤(1)还包括预处理，所述预处理为将聚醚醚酮材质的目镜罩依次进行水洗、酒精清洗和超声波清洗。

10、作为优选，步骤(1)中所述碱性溶液为30-40％质量浓度的碳酸钠。

11、作为优选，步骤(3)中，热处理具体为80-90℃，退火30-50分钟。

12、本发明还保护一种内窥镜，包括前面所述的方法制备而成的目镜罩和镜体，所述目镜罩和所述镜体通过胶水胶合而成。

13、作为优选，所述目镜罩和所述镜体的扭矩为6牛米以上。

14、作为优选，所述胶水为ab胶、结构胶和厌氧胶中的任意一种。

15、本发明的有益效果有：

16、(1)本发明使用氧离子体注入后再目镜罩peek材料表面，会均匀的撞击出纳米级形貌和粗糙度，有利于胶粘剂和peek的界面分子间距离缩短而产生更大的相互吸引力，而且等离子撞击后peek材料表面产生微细的凹凸，被溅射出来的物质又会在等离子体中受到激发分解成气态成分，向材料表面逆扩散。因此，在侵蚀和重新聚合同时作用下，在peek材料表面会形成大量突起物，实现表面粗化，增大了粘结的接触面积，改善粘结性能，提高peek材料与胶合剂的相互结合力，获得粘接力满足6n*m的扭力要求的内窥镜，保障医用临床使用中的安全性和可靠性。

17、(2)氧等离子表面处理激活键能与交联的作用:氧等离子体中的粒子能量在0～20ev之间,而peek中大部分的键能在0-10ev之间.因此等离子体通过等离子表面处理作用到固体表面后,能够将固体表面的原有的化学键破坏,营造出一种新的反应氛围,等离子体中的自由基中能够与这些键形成网状的交联结构,大大地激活了表面的活性.材料化学性质不活泼，表面亲水性差，氧等离子对其进行处理，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。

18、(3)等离子表面处理能够形成新的官能团:进行等离子表面处理时在放电气体中引入反应性气体,会在活化的材料表面产生复杂的化学反应.在此过程中材料表面可以引入新的官能团,如烃基,氨基,羧基等,这些新的官能团都是一些活性基团,能够明显提高材料表面的活性。

技术特征：

1.一种通过离子注入制备内窥镜目镜罩的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，氧离子注入等离子源功率为300-400w，注入电压为500-800v，注入时间为10-15分钟，射频频率10-15mhz。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，氧离子注入的氧气压强为50-60pa。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述离子注入在等离子环境箱中进行，注入前对环境箱进行抽真空，设置等离子环境箱的真空度为20-30pa，等离子环境箱的温度为50-60℃。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)还包括预处理，所述预处理为将聚醚醚酮材质的目镜罩依次进行水洗、酒精清洗和超声波清洗。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述碱性溶液为30-40％质量浓度的碳酸钠。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，热处理具体为80-90℃，退火30-50分钟。

8.一种内窥镜，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的方法制备而成的目镜罩和镜体，所述目镜罩和所述镜体通过胶水胶合而成。

9.根据权利要求1所述的内窥镜，其特征在于，所述目镜罩和所述镜体的扭矩为6牛米以上。

10.根据权利要求9所述的内窥镜，其特征在于，所述胶水为ab胶、结构胶和厌氧胶中的任意一种。

技术总结
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种增强内窥镜目镜罩与金属主体粘接力的方法及其应用。本发明工艺包括以下步骤：(1)将聚醚醚酮材质的目镜罩使用碱性溶液脱脂处理后干燥；(2)采用离子注入方法，在聚醚醚酮表层中注入氧离子；(3)热处理。本发明使用氧离子体注入后再目镜罩PEEK材料表面，会均匀的撞击出纳米级形貌和粗糙度，有利于胶粘剂和PEEK的界面分子间距离缩短而产生更大的相互吸引力，而且等离子撞击后PEEK材料表面产生微细的凹凸，被溅射出来的物质又会在等离子体中受到激发分解成气态成分，向材料表面逆扩散，最终改善粘结性能，提高PEEK材料与胶合剂的相互结合力，获得粘接力满足6N*m的扭力要求的内窥镜，保障医用临床使用中的安全性和可靠性。

技术研发人员：麦晓杰,周由宁,吴春波,谢晓伟
受保护的技术使用者：广东欧谱曼迪科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29