UHMWPE/HA梯度复合髋臼材料的制备及性能研究

发布时间：2021-08-27 00:09

　　超高分子量聚乙烯（UHMWPE）因为具有良好的耐磨性、机械性能、抗腐蚀性以及生物相容性,而被广泛应用于人工关节材料。但是目前全人工关节置换术的长期追踪研究表明,关节置换术后假体的磨损是影响其使用寿命的主要因素。UHMWPE磨损颗粒引起的局部界面骨溶解,导致假体无菌松动,是造成人工关节置换失败的主要原因。所以,改善UHMWPE人工关节材料的抗磨损性能是至关重要的。本文通过用十氢萘和石蜡油作溶剂制备了UHMWPE溶液,通过凝胶化温度测试、小角激光光散射（SALS）、广角X-射线衍射（WAXD）,考察了其凝胶化机理。结果表明石蜡油作溶剂时,由于其分子结构与UHMWPE分子链结构类似,有很好的亲和力,可能起到了交联点作用。UHMWPE分子链在106～108℃发生凝胶化,凝胶化与相分离关系不大。UHMWPE溶液的旋节线分离温度为109℃,远高于十氢萘作溶剂的88℃。而十氢萘作溶剂制备的UHMWPE溶液,是通过相分离形成聚合物富集区,导致凝胶化,从而促进了其凝胶结晶的过程。通过正交极化SALS和偏光显微镜（POM）对两种溶剂制备的UHMWPE溶液进行了观察,发现十氢萘作溶剂制备的UHMWPE溶液,... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：131 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 文献综述
    1.1 软骨的分类及组成
        1.1.1 关节软骨的结构及性能
        1.1.2 关节软骨的机械性能
    1.2 人工关节的研究进展
    1.3 聚乙烯人工关节及其改性研究
        1.3.1 早期的交联改性研究
        1.3.2 纤维增强UHMWPE
        1.3.3 UHMWPE自增强复合材料
        1.3.4 UHMWPE纳米复合材料
        1.3.5 聚乙烯-羟基磷灰石(HA)复合物
    1.4 水凝胶作为人工关节材料的研究
    1.5 梯度生物材料
    1.6 选题内容及意义
2 不同溶剂制备的UHMWPE溶液及拉伸膜性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 试剂及药品
        2.2.2 UHMWPE溶液的制备
        2.2.3 表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 UHMWPE溶液的粘度和凝胶化时间测试
        2.3.2 UHMWPE溶液相分离和结晶研究
        2.3.3 UHMWPE干凝胶膜的片晶结构
    2.4 小结
3 不同溶剂制备的UHMWPE/HA复合溶液性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 试剂及药品
        3.2.2 UHMWPE/HA复合溶液的制备
        3.2.3 表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 UHMWPE/HA复合溶液的粘度和凝胶化时间测试
        3.3.2 UHMWPE/HA复合溶液的相结构和结晶研究
        3.3.3 UHMWPE/HA复合物形貌研究
    3.4 小结
4 溶液法制备UHMWPE/HA梯度复合材料及其性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 试剂及药品
        4.2.2 UHMWPE/HA梯度复合材料的制备
        4.2.3 表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 UHMWPE/HA复合材料的微结构分析
        4.3.2 UHMWPE/HA复合材料的热性能分析
        4.3.3 UHMWPE/HA复合材料的机械和摩擦性能表征
    4.4 小结
5 LBL复合PVA填充UHMWPE/HA多孔梯度复合材料的研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 试剂及药品
        5.2.2 LBL复合PVA填充UHMWPE/HA多孔梯度复合材料的制备
        5.2.3 表征
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Laponite-HA复合物水溶液分散性及结构表征
        5.3.2 PVA/Laponite-HA LBL复合膜性能表征
        5.3.3 UHMWPE/HA多孔复合材料孔隙率测试
        5.3.4 LBL膜复合PVA填充多孔UHMWPE/HA材料的形貌表征
        5.3.5 LBL复合PVA填充多孔UHMWPE/HA梯度复合材料的摩擦性能
    5.4 小结
结论
参考文献
附录
    附录Ⅰ
    附录Ⅱ
创新点摘要
作者简介
攻读博士学位期间发表学术论文情况



本文编号：3365240