高耐磨高强度超高分子量聚乙烯基人工关节材料及其制备方法

摘要

本发明涉及一种高耐磨高强度超高分子量聚乙烯基人工关节材料及其制备方法。该材料由交联超高分子量聚乙烯(UHMWPE)与一种超低分子量聚乙烯(ULMWPE)经熔融共混、注塑成型制得，包括以下步骤：(1)辐照交联UHMWPE制备，(2)交联UHMWPE/ULMWPE共混物制备，(3)振动剪切注塑成型。本发明利用辐照交联技术，显著改善了UHMWPE的耐磨损性能；通过添加极少量的ULMWPE，大幅度降低了交联UHMWPE的熔体粘度，确保其熔融加工性。在注塑成型的保压阶段，引入剪切流动场，诱导产生了大量自增强取向片晶结构，显著提高了材料的机械性能,有效消除了UHMWPE中由辐照导致的残留自由基，改善了材料的氧化稳定性,适用于人工关节的界面摩擦材料，特别针对于力学性能要求更高的全膝关节置换。

主权项

一种高耐磨高强度超高分子量聚乙烯基人工关节材料的制备方法，以交联UHMWPE与超低分子量聚乙烯ULMWPE为原料经熔融共混、注塑成型制得目标物，包括以下步骤：(1)辐照交联UHMWPE制备：将UHMWPE粉料进行电子束辐照处理，电子束辐射的辐照剂量为50～200kGy；辐照后将其抽真空并在‑10℃下低温储存，以防止其遇氧氧化；(2)交联UHMWPE/ULMWPE共混物制备：将(1)所得交联UHMWPE粉料与ULMWPE机械混合后，利用双螺杆挤出机熔融共混挤出，然后将该共混物强制冷却并切粒，并在100℃下干燥至含水量不高于自身重量的0.01％；交联UHMWPE占交联UHMWPE/ULMWPE共混物材料的质量百分数为90％～95％；(3)振动剪切注塑成型：将(2)干燥后的挤出粒料进行振动剪切注塑成型。