關(guān)于超高分子量聚乙烯,你想知道的都在這里!
發(fā)布時間:2021-04-22 15:42:05 瀏覽:555次 責(zé)任編輯:深圳市瑞成工業(yè)傳動設(shè)備有限公司
隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,超高分子量聚乙烯也更廣泛的被運(yùn)用到其中。那么,關(guān)于超高分子量聚乙烯你了解多少呢?聚乙烯(polyethylene),簡稱PE,是乙烯經(jīng)過自由基聚合或配位聚合而成的聚合物,具有耐酸堿、耐低溫、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),用途廣泛?,F(xiàn)在,聚乙烯是全球產(chǎn)量最大的高分子材料(排名第二的是聚氯乙烯)。
UHMWPE的引入
在1962年,現(xiàn)代人工關(guān)節(jié)之父-Sir John Charnley 首次將超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecule weight polyethylene, UHMWPE)材料引入人工關(guān)節(jié),他將22.225mm金屬股骨頭與超高分子聚乙烯髖臼相配伍,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, 丙烯酸骨水泥)固定,從而創(chuàng)建了具有劃時代意義的低摩擦人工關(guān)節(jié)置換術(shù)(lowfriction arthroplasty, LFA)。此前,1959-1962年,Charnley使用的是Teflon cups(特氟龍-聚四氟乙烯骨水泥髖臼杯)。
何為UHMWPE
超高分子量聚乙烯(Ultra high molecule weightpolyethylene,UHMWPE)是乙烯的線性均聚物(linear homopolymer)分子鏈長度是高密度聚乙烯(HDPE)的10-20倍?!俺摺笔侵阜肿恿看笥?50萬克每摩爾。其熔點(diǎn)比高密度聚乙烯高10℃,即150℃。
UHMWPE最早是由Ziegler在1950s早期合成的,工業(yè)化生產(chǎn)UHMWPE始于1955年。采用高活性的四氯化鈦和烷基鋁催化劑聚合乙烯。合成的聚合物鏈具有明顯的線性特性,測量到的分支率不到3%。
更長的分子鏈(更高的的分子量)賦予了UHMWPE的主要優(yōu)勢在于韌性、耐磨性和抗應(yīng)力開裂能力。雖然同屬于PE家族,但是它具有跟普通PE完全不同性能,它的開發(fā)成功被普遍認(rèn)為是20世紀(jì)十大科技成果之一。
醫(yī)用級的UHMWPE不允許使用任何加工助劑或者添加劑。因此,傳統(tǒng)的熱塑性塑料加工工藝如注塑、螺桿擠出、吹塑等都不適合UHMWPE。只能在高溫高壓下,使用壓模成型(compression molding )和柱塞擠出成型(ram extrusion)
UHMWPE在全髖關(guān)節(jié)置換中的臨床應(yīng)用效果
20世紀(jì)90年代以來,聚乙烯材料臨床應(yīng)用不斷擴(kuò)大。雖然使用UHMWPE的人工關(guān)節(jié)置換術(shù)是上世紀(jì)最成功的手術(shù)之一,但人工關(guān)節(jié)植入物周圍的骨吸收(骨溶解)長期存在,限制了人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的壽命。造成這種現(xiàn)象的原因主要由UHMWPE組分產(chǎn)生的磨損碎片相關(guān)的免疫反應(yīng)。
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