一种自增强超高分子量聚乙烯髋关节臼的制备工艺

摘要

一种自增强超高分子量聚乙烯髋关节臼的制备工艺，属于人造髋关节臼。髋臼选用医用超高分子量聚乙烯粉末为基础材料，并按一定方式复合添加高强高模UHMWPE长纤维，将混合料用模具加温加压制备出UHMWPE颗粒纤维复合材料的髋关节臼，最终得到超低磨损、低生物反应的超高分子量聚乙烯髋关节臼。优点：1、髋臼结晶度和熔点增加，晶面间距减小，增大了关节臼的强度；2、球压硬度和抗蠕变性能均得到提升；3、表面抗划伤性能提高；4、表面对关节滑液的润湿角减小，关节使用时润滑性能增加；5、抗磨损性能显著提升。6、髋臼磨屑尺寸增大，多为片状磨屑，降低其生物反应，减少了关节无菌性松动的几率。

主权项

一种自增强超高分子量聚乙烯髋关节臼的制备工艺，其特征是：该人造髋关节臼的制备工艺包括：超高分子量聚乙烯粉末处理工艺、混合粉料制作工艺和成型工艺，具体工艺过程如下：超高分子量聚乙烯粉末处理工艺：选用医药级超高分子量聚乙烯粉末为基础材料，粒度范围为4.3~200μm，将超高分子量聚乙烯粉末在100℃温度环境下干燥12小时，去除超高分子量聚乙烯粉末中的水分；选用高强高模超高分子量聚乙烯纤维为增强体材料，采用常用的纤维生产方法凝胶纺丝法生产，纤维直径在30μm左右，长度3‑5mm，密度0.97 g/cm3，并与超高分子量聚乙烯粉末按质量比1:1混合；混合粉料制作工艺：将质量百分比为50%±2%的超高分子量聚乙烯粉末，质量百分比为50%±2%的高强高模超高分子量聚乙烯纤维进行球磨混合12小时，形成均匀混合物；成型工艺：取100克～105克混合物加入设计好的髋关节臼模具中，并将模具放入加热炉中，将加热炉抽真空至10‑3Pa，常温下以10Mpa的压力预压，然后在15Mpa的压力下加热到200℃，并在200℃下保温至混合体完全熔融；随后，以20Mpa的压力保压至模具温度降至室温，即制备出自增强UHMWPE复合材料的髋关节臼。