اگر چه افزایش وزن مولکولی پلی اتیلن با جرم مولکولی بسیار زیاد (UHMWPE)، سبب بهبود خواص محصولات میگردد، اما قابلیت قالبگیری آن کاهش می‌یابد و نیاز به روان کننده دارد. یکی از متداول‌ترین روان کننده ها برای UHMWPE، استئارات کلسیم است.
برای مصارف پزشکی حداکثر میزان مصرف استئارات کلسیم ppm 50 است، این مقدار حداقل میزانی است که توانایی خنثی کردن کاتالیست را دارد. اما افزودن استئارات کلسیم به میزان pmm 100 یا بیشتر، سبب بهبود جریان‌پذیری مذاب UHMWPE میگردد.
در این مقاله، تاثیر استئارات کلسیم بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی UHMWPE مورد بررسی قرار میگیرد.
تاثیر استئارات کلسیم بر پلی اتیلن( با جرم مولکولی بسیار زیاد قالب گیری فشاری شده)
اگر چه افزایش وزن مولکولی پلی اتیلن با جرم مولکولی بسیار زیاد (UHMWPE)، سبب بهبود خواص محصولات میگردد، اما قابلیت قالبگیری آن کاهش می‌یابد و نیاز به روان کننده دارد. یکی از متداول‌ترین روان کننده ها برای UHMWPE، استئارات کلسیم است.
برای مصارف پزشکی حداکثر میزان مصرف استئارات کلسیم ppm 50 است، این مقدار حداقل میزانی است که توانایی خنثی کردن کاتالیست را دارد. اما افزودن استئارات کلسیم به میزان pmm 100 یا بیشتر، سبب بهبود جریان‌پذیری مذاب UHMWPE میگردد.
در این مقاله، تاثیر استئارات کلسیم بر روی ریزساختار و خواص مکانیکی UHMWPE مورد بررسی قرار میگیرد.
چهار نمونه که فاقد استئارات کلسیم (PE-0) و حاوی ppm (PE-50)50 ، (PE-100) ppm 100 و ppm 1000 (PE-1000) استئارت کلسیم بودند، مورد بررسی قرار گرفتند.
مشاهدات SEM نشان داد که افزایش میزان استئارات کلسیم سبب کاهش نقص های ساختاری می گردد و از گسترش تخریب اکسیداسیونی جلوگیری می کند. استئارات کلسیم به عنوان روان کننده و عامل لغزش در فرآیند قالب گیری عمل می کند و سبب کاهش برهم کنش بین ذرات UHMWPE میگردد.
به دلیل حضور استئارات کلسیم که سبب کاهش کلوخه ای شدن و تجمع ذرات UHMWPE می گردد، چگالی فشردگی افزایش می یابد.
به کمک آزمون کشش خواص مکانیکی نمونه ها بررسی شدند. شکست UHMWPE با مکانیزم زیر اتفاق می افتد: تغییر فرم سبب تشکیل حفراتی درون ساختار می شود و با افزایش کرنش، تعداد و اندازه حفرات افزایش می یابند. در آزمون کشش، خواص مکانیکی با افزایش استئارات کلسیم افزایش یافت.
به طور مثال، استحکام تسلیم PE-100، MPa 22.6 بود، در حالی که برای PE-0، استحکام تسلیم MPa 19.9 بود. استئارات کلسیم از طریق اثرگذاری روی نقص ها، سبب بهبود خواص مکانیکی می گردد.
❌ کپی مطالب،نمودارها،تصاویر و … صرفا با درج منبع بلامانع است .