Polietilena - o prezentare generală Subiecte ScienceDirect

Tub din polietilenă (0,8-1 m) adaptabil pompei peristaltice și al cărui diametru intern permite să introducă, cu o potrivire strânsă, capătul unei pipete de microsamplare de 100 μl

Termeni asociați:

Proteză
Prolene
Politef
Polimer
Polietilenă cu greutate moleculară foarte ridicată
Polistiren
Oxid de aluminiu
Osteoliza
Etilenă

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Polietilena

Javad Parvizi MD, FRCS,. Editor asociat, în High Yield Orthopedics, 2010

Definiție:

Un polimer liniar al moleculei simple de etilenă sintetizat ca o pulbere albă fină. Etilena este formată din carboni legați covalent și hidrogeni pandantivi.

Istorie:

Polietilena de înaltă densitate (HDPE) a fost introdusă ca suprafață portantă în ortopedie în 1962 de Sir John Charnley din Manchester, Anglia.

Fabricare:

Polietilena este creată prin polimerizarea etenei. Poate fi produs prin polimerizare radicală, polimerizare anionică și polimerizare cationică. Pulberea este turnată în foi prin turnare prin compresie. Faza de electroni urmată de recoacere peste temperatura de topire și modelare sunt următorii pași. În cele din urmă, polietilena este sterilizată cu gaz. Se pare că turnarea directă afectează favorabil rata de uzură, dar este costisitoare. Standard, reticulat și Hylamer sunt tipuri disponibile chirurgului ortopedic.

Tribologia este studiul lubrifierii și uzurii. Toate suprafețele lagăre duc la uzură în grade diferite. Uzura poate fi împărțită în aderență, abraziune, transfer, oboseală și al treilea corp. De la începuturile sale au existat întotdeauna îngrijorări cu privire la producerea de resturi de polietilenă prin uzură la interfața rulmentului. Multe cercetări ortopedice s-au concentrat pe îmbunătățirea performanțelor polietilenei și pe căutarea unui rulment alternativ și mai durabil.

Osteoliza:

Resorbția osoasă rezultă din răspunsul inflamator la resturile de polietilenă în funcție de dimensiunea resturilor. Aceasta este cea mai frecventă cauză a eșecului artroplastiei de șold.

Reducerea uzurii:

Chirurg: selecția implantului, alinierea (afectarea cauzează uzura) și evitarea resturilor, ceea ce provoacă uzura a 3-a a corpului.

Pacient: reducerea greutății și activitățile rezonabile vor maximiza durabilitatea polietilenei .

Proiectarea implantului:

Conformitatea, în special în cazul înlocuirii totale a genunchiului, reduce uzura, dar crește forțele la nivelul interfeței os - proteză și poate duce la slăbire. Înlocuirea totală a șoldului compensată crește rezultatele prin scăderea forței de reacție articulară. Ceramica este mai bună decât cromul de cobalt, totuși ar trebui luate în considerare riscul și cheltuielile de fractură. Depozitarea adecvată previne oxidarea și reduce modificările de rezistență la eșec și la oboseală din polietilenă. Polietilenă subțire (

Standarde de aur:

Simulatoarele sugerează că ceramica pe polietilenă cu greutate moleculară ultra-înaltă turnată (UHMWPE), care este foarte reticulată, poate fi standardul de aur actual fără problema potențială a ceramicii la uzura ceramicii, care poate duce la eșecuri catastrofale. Obiectivele viitoare sunt îmbunătățirea rezistenței mecanice, reducerea uzurii și eliminarea oxidării fără a refunda polietilena.

FIG. 188-1. Întărirea polietilenei tibiale cu fibră de carbon a dus adesea la uzură rapidă și defectare.

(De la Canale ST, Beaty JH [eds]: Campbell’s Operative Orthopedics, ediția a XI-a Philadelphia, Mosby, 2007.)

Ambalare: polimeri pentru containere

1.1 Polietilenă de înaltă densitate

Polietilena de înaltă densitate nu este doar cel mai comun tip de plastic folosit pentru sticle și alte recipiente rigide, sticlele fiind, dimpotrivă, cea mai frecventă utilizare a HDPE în ambalaje. În timp ce HDPE a pierdut cota de piață față de PET, cantitatea totală de rășină HDPE utilizată în containere a crescut semnificativ. În SUA, aproximativ 1,13 × 10 10 kg de HDPE au fost utilizate în containere în 1997 (EPA 1999).

HDPE are o serie de avantaje în comparație cu alte materiale plastice. În primul rând, a fost, din punct de vedere istoric, relativ ieftin. În iunie 2000, prețul rășinii HDPE de topire a fost de aproximativ 1,08 USD per kg în SUA (Plastics News 2000).

HDPE are o flexibilitate și o rezistență excelente la deteriorarea impactului la temperatura camerei, condiții frigorifice și chiar la temperaturi de alimente congelate, datorită temperaturii sale foarte scăzute de tranziție sticloasă Tg (aproximativ -100 ° C). În același timp, are suficientă rigiditate pentru a permite fabricarea sticlelor cu pereți relativ subțiri, astfel încât greutatea sticlei și, astfel, costul, pot fi reduse. Rezistența chimică a HDPE, în special la compușii polari, este, de asemenea, excelentă. Legăturile relativ inerte C - C și C - H din structură o fac rezistentă la majoritatea tipurilor de atac chimic, cu excepția acizilor puternici oxidanți.

HDPE este, de asemenea, o barieră foarte bună la vaporii de apă. Natura hidrofobă nepolară a polimerului înseamnă că apa are o solubilitate foarte mică în HDPE și, astfel, coeficientul său de permeabilitate este mai mic decât în majoritatea celorlalți polimeri. Pe de altă parte, coeficienții de difuzie din HDPE tind să fie mari din cauza naturii nepolare a polimerului, care duce la forțe de atracție intermoleculare slabe și la starea sa cauciucată în condiții ambientale.

Astfel, pentru materialele nepolare, HDPE este în general o barieră slabă. HDPE nu este un pachet adecvat pentru multe produse alimentare sensibile la oxigen, de exemplu, deoarece nu oferă o barieră suficientă pentru transferul de oxigen. Bariera sa redusă de dioxid de carbon înseamnă că nu poate fi utilizată pentru sticlele de băuturi răcoritoare. Multe hidrocarburi și unii solvenți organici și uleiuri esențiale pot pătrunde ușor și prin polietilenă nemodificată. Pe de altă parte, HDPE nu este potrivit pentru respirarea activă a produselor, cum ar fi produsele, deoarece permeabilitatea sa nu este suficient de mare.

Un alt dezavantaj al HDPE este stabilitatea sa termică limitată. Cu o temperatură de topire de 128–138 ° C, HDPE nu este potrivit pentru utilizare în aplicații de umplere la cald, unde un produs este introdus în recipient la 60-90 ° C. La aceste temperaturi, sticla nu are suficientă rigiditate pentru a rămâne nedeformată. HDPE are, de asemenea, o transparență foarte limitată, datorită gradului său ridicat de cristalinitate, și este mai bine descris ca translucid, deși, desigur, acest lucru depinde de grosimea peretelui containerului.