提高超高分子量聚乙烯的耐磨性：交联与结晶

作者：吴敬寒; 董澎; 王子瑞; 王柯; 张琴; 傅强^*

来源：Acta Polymerica Sinica, 2023, 54(05): 622-630.

• 模塑料
• 耐磨性
• 结晶度
• 交联
• 分子量

耐磨性能是超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制品的重要评价指标，其增强机理为在摩擦表面阻止分子链滑移和脱落.改善耐磨性在本质上是形成有效的分子链整体网络.对于人工关节用交联UHMWPE模塑料，辐照改性会残存有自由基，容易造成氧化降解，破坏长期耐久稳定性.发展能够替代辐照交联的新方法，具有重要的现实意义.在本文中，我们选用不同分子量(Mw)的原料树脂，通过改变结晶热历史实现结晶度(Xc)大范围调节，以及改变γ辐照剂量调整交联密度(Vd).测定了各种样品的体积磨损率，建立Xc、Vd、Mw与磨损率的关系.研究发现，随着Xc、Vd、Mw增加，磨损率线性降低；更为重要的是，对于所有分子量的UHMWPE，通过增加结晶度能够使磨损率降至比传统辐照交联方法更低的水平.利用高结晶度改善耐磨性，由于不会引起活性自由基，从根本上消除了氧化风险，具有明显的优势.研究结果为发展新型的高耐磨人工关节用UHMWPE模塑料提供了一种新思路.

• 单位
  高分子材料工程国家重点实验室; 四川大学