氯化丁基橡胶（CIIR）因具有优异的气密性和化学稳定性，被广泛用作医药包装领域的弹性密封材料。然而，在高端注射剂及敏感制剂的长期贮存条件下，CIIR仍存在潜在的界面安全隐患。一方面，CIIR中残留的低分子量组分（如未完全反应的单体、增塑剂等）可能通过扩散迁移进入药液，增加可提取物和可浸出物（E&L）风险；另一方面，对于强极性药物体系（如紫杉醇制剂），其与CIIR中氯官能团之间可能发生界面化学反应，引发表面氯原子解离生成Cl⁻，在一定条件下对药物分子分解起到催化或促进作用，从而影响制剂的稳定性与安全性。为降低上述风险，在药液与CIIR之间构建一层稳定、惰性且具有优良阻隔性能的功能涂层成为优选方案。其中，聚二甲基硅氧烷（PDMS）凭借良好的生物安全性、化学稳定性及阻隔性能，可作为构建CIIR表面功能阻隔涂层的潜在材料。然而，硫化后的CIIR高度交联且表面极性官能团匮乏，本征表面能低、润湿性差，PDMS涂层在其表面易出现浸润不足、界面缺陷甚至脱层等问题。通过表面改性可在CIIR表面引入极性基团或活性位点，提高表面能与润湿性，增强PDMS涂层的物理吸附与化学键合作用，从而实现更稳定的界面粘接。

等离子体改性是一种无溶剂、低温且可在线实施的表面处理方法，可在不显著影响基体本体性能的前提下，仅改变材料表层数十纳米的化学组成和微观形貌。研究表明，氧等离子体能在橡胶等聚合物表面引入–OH、C=O、C–O等含氧极性基团，并伴随轻微刻蚀增加表面粗糙度，从而提高表面能和有效接触面积，显著增强涂层或胶黏剂与基体的粘接强度。若在不显著影响CIIR基体性能的条件下，实现表面含氧官能团的适度引入并同步调控微观粗糙度，则有望改善PDMS/CIIR的润湿与界面结合，从而提升PDMS/CIIR复合涂层的粘接强度及其阻隔性能。

氧等离子处理工艺对氯化丁基橡胶表面形貌的影响

选择氧等离子体处理功率为200W，研究不同处理时间对氯化丁基橡胶表面形貌的影响，结果如Fig.1所示。未处理氯化丁基橡胶表面整体较为平整，仅可见少量加工划痕。处理5min后，低倍下表面观察到有轻微起伏，高倍图中可见少量分散的小颗粒和细小凹凸不平区域。处理时间延长至10min时，表面粗糙度进一步增加，局部出现微米级裂纹和孔洞；20min时，这些裂纹逐渐连结并延伸，呈现较为连续的网状开裂形貌。总体来看，随处理时间延长，CIIR表面由平整逐渐向粗糙、多缺陷演变，说明氧等离子体对其表面形貌具有显著影响。

图1 氧等离子体处理功率为200 W时，不同处理时间下氯化丁基橡胶表面的扫描电镜图像

氧等离子处理工艺对氯化丁基橡胶表面化学结构的影响

为探究氧等离子体处理对CIIR表面化学组成的影响，采用XPS对不同处理条件下的样品进行了表征，结果如Fig.2。Fig.2(a)为不同等离子体处理功率和时间条件下CIIR表面的XPS元素谱图，可看出处理前后CIIR表面主要由C、O、Si、Mg和Ca等元素构成，未引入新的元素。随处理功率和时间的增加，表面O元素含量整体升高，O/C比值增大。对O1s高分辨谱进行分峰拟合(Fig.5(b))可以看出，其主要由无机氧（Mg3Si4O10(OH)2）、C–O和Ca-O三部分组成。未处理样品中C–O组分比例最低（约5.8%），100W处理10min时C–O含量升至约6.3%，在200W处理10min时达到最大值（约19.8%），20min时仍保持在较高水平；300W处理10min时C–O含量略有下降，但仍高于空白样。与此同时，300W处理10min样品中Si和Ca的原子分数明显增大，说明更多无机填料暴露于表面。综合SEM、和XPS结果可知，随着氧等离子体功率增大和处理时间延长，CIIR表面发生刻蚀粗糙化，由相对平整逐渐演变为粗糙、多裂纹形貌。同时表面极性含氧基团（C–O、C=O）含量增加，并伴随一定程度的无机相暴露。二者共同作用，使CIIR表面由“平滑/低极性”逐渐向“粗糙/高极性”转变，为后续PDMS涂层的润湿铺展和界面粘接提供了有利条件。

图2 (a) 不同等离子处理功率和时间下CIIR表面的总XPS谱图；(b) 不同等离子处理功率和时间下CIIR表面的O1s谱图

针对氯化丁基橡胶密封材料存在潜在浸出风险、且表面极性低难以实现阻隔涂层有效粘接的问题，等离子体处理可在氯化丁基橡胶表面引入含氧极性官能团并形成有利于机械嵌合作用的粗糙结构，在保证基体本征性能与药用安全性的前提下，实现氯化丁基橡胶界面粘接性能的显著提升。