PEEK可以与UHMWPE、聚醚砜、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚酰亚胺(PEI)等共混改性。聚四氟乙烯(PTFE)在较低滑动速度下时摩擦因数很小,具有很好的自润滑性能,但是其耐磨性能也很差。David L。B[4]制备了具有低摩擦和超低磨损性能的PEEK/FTFE复合材料。经过研究发现,将PTFE加入到PEEK中之后,材料的摩擦系数明显下降。实验过程中随着PTFE的添加,材料的平均摩擦系数由0。363(纯PEEK)降到0。111(添加50%PTFE),其主要受黏着磨损影响,并且同时产生热塑性流动磨损[5]。Gensler等[6]研究了PEEK、PEI及其共混物材料的拉伸强度性能,研究发现共混物材料的拉伸强度随着加入PEEK的量增加而下降;而随着拉伸速率的增加和拉伸温度的降低,共混物的拉伸强度增加;当温度大于150℃的情况下,PEEK的硬度和强度随着PEI添加而降低,这是由于PEI提高了共混物的结晶温度;PEI的断裂韧性随着测试速度的增加略有下降,而PEEK的断裂韧性则随着测试速度下降较快,但是实验发现只有在极低的测试应力速度下,共混物的断裂韧性随PEEK的增加而增大。源-于,优Z尔%论^文.网wwW.yOueRw.com 原文+QQ752018~766
1。3。4 PEEK表面接枝
接枝是指通过化学键之间的相互作用在大分子上结合支链或者其他功能性侧基的一种反应,形成的新产物称之为共聚物物。共聚物的性质由主链和支链的结合方式、结构类型、支链长短等决定。接枝技术通常被应用于材料的表面改性,在材料的表面进行接枝技术操作,使材料表面以此获得所需要的的性质。表面改性是一种为满足一些多功能生物材料制备要求的重要技术之一,一般来说,表面接枝技术是最常用的方法,通常采用化学或物理方法处理。
接枝聚合物刷的方法主要有两种:一为“接枝到表面”,一为“从表面接枝”法。前者是通过带有活性官能团的聚合物链通过物理吸附到固体表面,接枝前需要在聚合物链上合成活性官能团,但是这种方法很难得到高密度的聚合物刷;后者使用引发剂在基体表面生成活性种,单体分子一个个接到表面,最后形成刷状结构。
本文所研究的PEEK接枝聚合物刷是指通过一定化学方法在特定的PEEK基质地面接枝固定具有一定长度的丙烯酸密集聚合物分子链,形成具有“刷子”的表面结构。表面接枝的聚合物刷最大的特点是具有表面功能可灵活设计以及可逆调控的结构[7]。利用不同的聚合物接枝固定在基地材料表面形成不同的表面结构,得到材料在生物相容性、亲水性、摩擦磨损性能等方面有不同的结果,所以表面接枝聚合物刷在生物相容界面、生物界面润滑和防生物污染,抗生物污损等领域有广泛的医学应用前景[8]。
选用具有一定强度和良好低摩耐磨性能的PEEK作为人工关节负载接触界面的材料,需要的是对PEEK表面进行接枝改性以降低其摩擦系数,改善其摩擦性能、磨损性能以及生物相容性。现在PEEK表面接枝纳米级聚合物分子刷结构,表面接枝生物相容性好的极性单体丙烯酸,通过在水环境中的表面接枝聚合物刷具有超低的摩擦系数来模拟实现人体关节润滑的功能[9-11],同时也改善了PEEK的生物相容性,这使得PEEK应用于人工关节成为可能。
1。3。5 接枝的常用方法
1。3。5。1 等离子体法
由于等离子体法对材料表面接枝的处理应用不是十分广泛,并且价格十分昂贵,因此常用于和传统的化学交联处理相比较。但是等离子体在处理大分子分沉积结构上能够很好的表面,也常常用于在其表面改性、蚀刻、交联等。Gancarz等人使用等离子技术利用三种不同的具体操作方法,在聚矾膜上接枝聚合丙烯酸。其中使用等离子体接枝的方法,先在等离子体反应容器中放入一块聚合物膜样品,抽出容器中气体,当使其真空后通入氩气和其他气相单体来达到实验预期的压力。等离子体聚合会在聚合物膜材料表面接枝形成一层一定高度接枝聚合物,但是这个接枝的分子层非常的散落稀松并且很容易从膜表面被除去,留下极少量的聚合物永久的接枝在材料表面。