Методом термопрессования с последующим облучением ионами Xe+26 c энергией 167 МэВ и плотностью потока ионов от 5×107 до 1012 см-2с-1 получены пленки на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) толщиной 40 мкм. Полученные образцы исследованы ИК-Фурье спектроскопии. По инфракрасным спектрам поглощения устанавливали степень окисления полимерной матрицы после облучения. Количественный анализ был осуществлен путем расчета высоты пика 1240 см-1 и нормированием на внутренний стандарт. Показано, что наименьшая деструкция с индексом окисления менее 1 наблюдается у пленок СВМПЭ, подвергнутых облучению тяжелыми ионами с плотностью потока (5-7)×107 см-2 с-1. Наиболее ярко выраженное окисление полимера наблюдается при плотности потока 1012 см-2с-1. Окисление пленок из СВМПЭ может способствовать потере эксплуатационных качеств. С помощью сканирующей микроскопии показано, что метод облучения пленок тяжелыми ионами с плотностью потока до 109 см-2с-1 с последующим травлением раствором 10M NaOH + 5% масс. KMnO4 в течение 1 часа при температуре 80 °C позволяет получать поры со средним размером 80 нм без значительной окислительной деструкции.
Ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMWPE) films with a thickness of 40 microns were obtained by hot pressing followed by irradiation with ions Xe+26 with 167 MeV energy and ion flux of 5×107 to 1012 cm-2s-1. The obtained samples were investigated by FTIR spectroscopy. Oxidation of the polymer matrix after irradiation was studied by analysis of infrared absorption spectra. Quantitative analysis was performed by calculating the peak height of 1240 cm-1 and normalized to an internal standard. It is shown that the lowest oxidation index (less than 1) is observed in UHMWPE films irradiated with heavy ions with a flux (5-7)×107 cm-2s-1. The most pronounced oxidation of the polymer occurs at a flux of 1012 cm-2s-1. Oxidation of the UHMWPE film can lead to loss of performance. Scanning electron microscopy shows that the method of irradiation of films with heavy ions with flux to 109 cm-2s-1 followed by etching 10M NaOH + 5 % wt KMnO4 for 1 hour at a temperature of 80 °C allows to obtain an average pore size of 80 nm without significant oxidative degradation.
1. Мчедлишвили Б.В. Выставка-семинар. Тезисы докладов. Варшава. - М. : Изд-во РХТУ, 2003. - С. 33-34.
2. Русанова Н.А., Полукарова Г.А., Нечаев А.Н. Применение фильтрующих мембран «Владипор» типа МФА - MA, ядерных фильтров и систем индикаторных бумажных для оценки качества вод // Гигиена и санитария. - 1988. - N. 3. - С. 38-42.
3. Тахчиди Х.П., Чеглаков В.Ю. Дренажи в хирургии рефрактерной хирургии // Рефракц. хирургия и офтальмология. - 2009. - Т. 9. - № 3. - С. 11-15.
4. Angela W. Lee J. Paul Santerre, Erin Boynton. Analysis of released products from oxidized ultra-high molecular weight polyethylene incubated with hydrogen peroxide and salt solutions // Biomaterials. - 2000. - V. 21. - P. 851-861.
5. Edidin A.A., Jewett C.W., Kwarteng K., Kalinowski A., Kurtz S.M. Degradation of mechanical behavior in UHMWPE after natural and accelerated aging // Biomaterials. - 2000. - V. 21. - P. 1451-1460.
6. Li S., Burstein A.H. Ultra-high molecular weight polyethylene. The material and its use in total joint implants // J. Bone Joint Surg. Am. - 1994. - № 76. - Р. 1080-1090.
7. Premnath V., Harris W.H., Jasty M., Merrill E.W. Gamma sterilization of UHMWPE articular implants: an analysis of the oxidation problem // Biomaterials. - 1996. - V. 17. - P. 1741-53.
8. Ryazantseva T.V. et al. // Surface & Coatings Technology. - 2011. – 205. - P. 562–566.
9. Streicher R.M. Ionizing irradiation for sterilization and modification of high MW PE // Plastics & Rubber Process Appl. - 1988. - V. 10. - P. 221-229.
10. Tomassin J.M., Koller J., Caldarella G., German A., Gerome R., Determbleur C. // J. Membrane Sci. - 2007. - V. 303. - Iss. 1-2. - P. 252.