[发明专利]伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料及其制法

权利要求书

1、一种伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于：首先以纳米颗粒为导入的交联点，使其均匀分散填充在UHMWPE粉末中，热压后形成具有网络结构的纳米颗粒/UHMWPE复合材料；然后对纳米颗粒/UHMWPE复合材料进行γ-射线辐照处理。

2、根据权利要求1所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料，其特征在于：再对经过γ-射线辐照处理的复合材料进行真空热处理。

3、一种实现权利要求1或2所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，包括以下步骤：

(1)对超高分子量聚乙烯粉末进行细分筛选；

(2)用含偶联剂的乙醇溶液对纳米颗粒进行修饰；

(3)将填充粒子与超高分子量聚乙烯粉末充分混合；

(4)对混合后的粉末进行分散；

(5)将混合粉末加入模具中，热压成型制备出块体复合材料；

(6)用γ-射线对复合材料进行辐照交联处理；

(7)用真空加热炉对辐照后的复合材料进行真空热处理，即得到纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料。

4、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：采用医用超高分子量聚乙烯粉末，分子量在150万以上，并通过细分筛选，其粒度小于100μm。

5、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：填充粒子为生物相容性好的纳米颗粒，纳米颗粒为无机或金属及合金纳米颗粒。

6、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：纳米颗粒与超高分子量聚乙烯粉末的质量百分比为1～10∶99～90，纳米颗粒粒度在1～100nm。

7、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：偶联剂为硅烷或钛酸酯，偶联剂用量为填充纳米粉末质量分数的1～3％。

8、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：热压压力5～50Mpa，热压温度150～300℃，保压保温时间20～90分钟；辐照剂量为10～1000KGy。

9、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：在真空度10kPa，温度100～150℃下真空炉中对辐照后的复合材料进行0～24小时热处理。

10、根据权利要求3所述的伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料的制法，其特征在于：在模拟体液润滑条件下，用关节模拟实验装置对伽马射线辐照纳米颗粒增强超高分子量聚乙烯复合材料进行优选和制备工艺优化。