Модифицирование ортопедических полимерных материалов под действием вакуумного ультрафиолетового излучения

Abstract

Разработана фотохимическая установка для модифицирования медицинских полимеров вакуумным излучением криптоновой лампы интенсивностью 8·10 14 квант/(см2/с) с длиной волны 123.6 нм в вакууме при давлении 10 –5 Па. Методами Фурье ИК спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, сканирующей электронной микроскопии и атомно-силовой микроскопии исследованы структура, состав и прочностные характеристики поверхностного слоя сверхвысокомолекулярного полиэтилена до и после вакуумного ультрафиолетового облучения. Показано, что обработка в данных условиях приводит к образованию транс-виниленовых двойных связей в поверхностном слое сверхвысокомолекулярного полиэтилена ортопедического назначения. Параллельно с образованием двойных связей происходило сшивание поверхностного слоя полимера, что приводило к улучшению механических характеристик поверхностного слоя полимера. Методом наноиндентирования с использованием специального измерительного зонда атомно-силового микроскопа показано, что обработка поверхности полимера вакуумным ультрафиолетовым излучением приводит к увеличению значений модуля Юнга с E = 7.00 до E = 12.00 MПa. При этом происходит также увеличение значений микротвердости поверхности пластин сверхвысокомолекулярного полиэтилена, измеряемой по глубине канавки, оставляемой кантилевелом атомно-силового микроскопа, почти в два с половиной раза