Verfahren zur Herstellung von mit UHMWPE verstärktem Verbundwerkstoff durch Modifizierung
HerstellungsverfahrenVerbundverstärktes UHMWPEDurch Modifikation ist Uhmwpe ein schlagfester, verschleißfester, selbstschmierender und kryogener technischer Kunststoff, aber wir suchen ständig nach Möglichkeiten zur Verbesserung der Produktion.Verbundverstärktes UHMWPEBei höherer Stärke handelt es sich hierbei um drei der etablierteren Ansätze:
1. Selbstverstärkende Modifikation
Durch die Zugabe von UHMWPE-Fasern zu UHMWPE-Harz lassen sich Verbundwerkstoffe mit hervorragenden mechanischen Eigenschaften erzielen, da Matrixharz und Fasern die gleichen chemischen Eigenschaften aufweisen. Die Zugfestigkeit, der Elastizitätsmodul, die Schlagzähigkeit und die Kriechfestigkeit von UHMWPE können durch die Zugabe von UHMWPE-Fasern deutlich verbessert werden.Verbundverstärktes UHMWPEist besonders geeignet für biomedizinische, lasttragende Komponenten, künstliche Gelenkersatzteile usw. Seine Volumenverschleißrate ist sehr gering, was seine Lebensdauer verlängert.
2. Chemische In-situ-Synthese
Die In-situ-Synthese ist ein Verfahren zur chemischen Oberflächenbehandlung von Polymermatrixmaterialien, um diese zu aktivieren. Anschließend wird UHMWPE-verstärktes Kompositmaterial hergestellt, indem anorganische Ionen in Lösung abgeschieden werden, die sich auf der Substratoberfläche in feste anorganische Partikel umwandeln. Im Vergleich zu Festphasenmischung, Schmelzmischung, Rühren in Lösung und Gasstromdispersion bietet die In-situ-Synthese die Vorteile einer guten Dispersion und einer starken Grenzflächenbindung.
3. Strahlenvernetzung
Bei Raumtemperatur und an der Luft können durch Gammabestrahlung sauerstoffhaltige polare Gruppen wie Carbonylgruppen in die Molekülkette von UHMWPE eingeführt werden. Nach der Gammabestrahlung wird die Molekülkette von UHMWPE abgebaut und das Molekulargewicht von UHMWPE reduziert. Innerhalb eines bestimmten Dosisbereichs der Gammabestrahlung werden die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung von UHMWPE erhöht, während die Kerbschlagzähigkeit abnimmt. Dadurch wird eine höhere Festigkeit des mit UHMWPE verstärkten Verbundwerkstoffs erzielt.
