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发布时间:2021-04-22 15:42:05 浏览:555次 责任编辑:beat365中国唯一官方网站
随着现代工业的不断发展,超高分子量聚乙烯也更广泛的被运用到其中。那么,关于超高分子量聚乙烯你了解多少呢?聚乙烯(polyethylene),简称PE,是乙烯经过自由基聚合或配位聚合而成的聚合物,具有耐酸碱、耐低温、化学性质稳定等优点,用途广泛。现在,聚乙烯是全球产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,现代人工关节之父-Sir John Charnley 首次将超高分子量聚乙烯(Ultra-high molecule weight polyethylene, UHMWPE)材料引入人工关节,他将22.225mm金属股骨头与超高分子聚乙烯髋臼相配伍,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA, 丙烯酸骨水泥)固定,从而创建了具有划时代意义的低摩擦人工关节置换术(lowfriction arthroplasty, LFA)。此前,1959-1962年,Charnley使用的是Teflon cups(特氟龙-聚四氟乙烯骨水泥髋臼杯)。
何为UHMWPE
超高分子量聚乙烯(Ultra high molecule weightpolyethylene,UHMWPE)是乙烯的线性均聚物(linear homopolymer)分子链长度是高密度聚乙烯(HDPE)的10-20倍。“超高”是指分子量大于150万克每摩尔。其熔点比高密度聚乙烯高10℃,即150℃。
UHMWPE最早是由Ziegler在1950s早期合成的,工业化生产UHMWPE始于1955年。采用高活性的四氯化钛和烷基铝催化剂聚合乙烯。合成的聚合物链具有明显的线性特性,测量到的分支率不到3%。
更长的分子链(更高的的分子量)赋予了UHMWPE的主要优势在于韧性、耐磨性和抗应力开裂能力。虽然同属于PE家族,但是它具有跟普通PE完全不同性能,它的开发成功被普遍认为是20世纪十大科技成果之一。
医用级的UHMWPE不允许使用任何加工助剂或者添加剂。因此,传统的热塑性塑料加工工艺如注塑、螺杆挤出、吹塑等都不适合UHMWPE。只能在高温高压下,使用压模成型(compression molding )和柱塞挤出成型(ram extrusion)
UHMWPE在全髋关节置换中的临床应用效果
20世纪90年代以来,聚乙烯材料临床应用不断扩大。虽然使用UHMWPE的人工关节置换术是上世纪最成功的手术之一,但人工关节植入物周围的骨吸收(骨溶解)长期存在,限制了人工关节置换术的寿命。造成这种现象的原因主要由UHMWPE组分产生的磨损碎片相关的免疫反应。
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