[发明专利]全关节植入用自增强聚乙烯共混物的制备方法

权利要求书

1.一种全关节植入用自增强超高分子量聚乙烯/高密度聚乙烯共聚物的制备方法，该方法包括以下步骤：

a) 溶液法混合：先将1~3份UHMWPE粉料与100份HDPE粒料进行机械混合，然后将混合物加入到二甲苯中，于100~120℃下持续机械搅拌，直至形成均相溶液；

b) 絮凝：将所得溶液注入到室温的甲醇中，使含1~3份UHMWPE的HDPE析出，然后过滤，将滤出物在80~100℃下干燥8~12小时，得到干燥物；

c) 熔融共混挤出：将40~60份的UHMWPE与步骤（2）中所得干燥物机械混合后，置于螺杆挤出机中熔融共混挤出，得UHMWPE/HDPE共聚物，将挤出的料条浸入冷却水中强制冷却后切粒；

d) 振动剪切注塑成型：将UHMWPE/HDPE共聚物粒料在80~100℃下干燥，使水分重量含量少于0.01%，然后将干燥后的粒料置于振动剪切注塑机进行注塑成型；

以上所用物料的份数均为重量份。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所使用的UHMWPE为相对分子质量大于350万克/摩尔的生物医用级，所使用的HDPE为熔体流动指数大10g/10min的生物医用级。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（1）中，在混合过程中，UHMWPE与HDPE达到了分子水平的分散。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2）中，所述甲醇体积为所述溶液的5-6倍，所述干燥物的水分重量含量少于0.01%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（3）中，所述螺杆挤出机的料筒第一段、第二段、第三段和口模温度分别设定为150℃、170℃、200℃、190℃，螺杆转速60~120转/min，冷却水的温度低于20℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）中，与普通注塑机相比，振动注塑机的特点是可以在充模后对型腔内熔体施加振动剪切作用，促进分子链取向，生成自增强结构，振动注塑机的料筒温度为150-210℃，喷嘴温度200℃，模具热流道温度为190℃，模具动模温度为40℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（4）中，所述全关节植入用自增强UHMWPE/HDPE共聚物内部形成shish-kebab串晶互锁式自增强结构。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤（4）中，HDPE和UHMWPE均匀混合形成双连续相结构，最大程度上保留了UHMWPE优异的综合性能。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于UHMWPE/HDPE共聚物内部形成的shish-kebab串晶互锁式自增强及混合后形成的双连续相结构能使所得的材料在各个方向上的综合性能均增强，可有效延长植入体的使用寿命。

10.如权利要求1~9任一项所述方法制得的UHMWPE/HDPE共聚物材料，相比较于不添加HDPE的UHMWPE，所述UHMWPE/HDPE共聚物材料的拉伸强度和耐磨性均得到显著提高。