聚乙烯表面紫外光接枝丙烯酸及生物摩擦性能研究.pdf

1、聚乙烯無(wú)毒、組織反映小，抗磨損能力強(qiáng)而成為目前應(yīng)用最為廣泛的人工關(guān)節(jié)軟骨材料。但該材料在長(zhǎng)期的使用中易產(chǎn)生許多細(xì)小磨屑，刺激人體內(nèi)的生物反應(yīng)，引起骨溶解和骨骼發(fā)炎，造成假體松動(dòng)，縮短了人工關(guān)節(jié)的使用年限。因此，提高材料的耐磨性，改善其表面潤(rùn)滑狀態(tài)將進(jìn)一步拓展其在人工關(guān)節(jié)材料方面的應(yīng)用，而將具有良好潤(rùn)滑性能的極性分子接枝到聚乙烯表面是改善其摩擦學(xué)性能的有效方法之一。 本文以二苯甲酮為光敏劑，采用液相紫外光接枝技術(shù)，將親水性單體丙烯

2、酸接枝到聚乙烯表面，以改善其作為人工關(guān)節(jié)軟骨材料時(shí)的生物摩擦性能。利用紅外衰減全反射(ATR)、X射線電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)等手段分析接枝前后聚乙烯的官能團(tuán)變化、分子結(jié)構(gòu)、表面形貌，利用JY-82型接觸角測(cè)定儀和稱重法測(cè)量樣品的接觸角和吸水率，分析接枝表面的潤(rùn)濕性。以Al2O3陶瓷球?yàn)槟Σ粮?，分別在蒸餾水、生理鹽水和小牛血清潤(rùn)滑條件下，測(cè)試改性前后聚乙烯的摩擦磨損性能，研究接枝工藝、潤(rùn)滑介質(zhì)對(duì)其生

3、物摩擦學(xué)性能的影響。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以二苯甲酮為光敏劑，紫外光能有效地引發(fā)丙烯酸(AA)在聚乙烯表面進(jìn)行接枝聚合反應(yīng)；聚乙烯表面的AA接枝量隨光照時(shí)間的延長(zhǎng)而增加；表面接枝的丙烯酸鏈能有效的改善聚乙烯表面的潤(rùn)濕性能，接觸角由80～85℃降低到21～24℃，并且接觸角隨接枝量的增大而減少。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明，接枝后，聚乙烯的起始摩擦系數(shù)由0.25降低為0.08，體積磨損率由3.45×10-6mm3/Nm降低為1.52×10-6mm3