銅-低密度聚乙烯納米復(fù)合材料的骨架演變及輻射調(diào)控研究.pdf

1、宮內(nèi)節(jié)育器(Intrauterine Device，IUD)以其有效、安全、經(jīng)濟(jì)、簡便、可逆等特點(diǎn)，成為全球使用最為廣泛的避孕工具之一。在眾多的IUD材料中，銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料以其具有的多種優(yōu)點(diǎn)而成為目前IUD研究的熱點(diǎn)。目前關(guān)于金屬/聚合物復(fù)合材料的研究中，主要集中在通過改變第二相來調(diào)控復(fù)合材料的結(jié)晶度、力學(xué)性能以及老化性能等，而通過調(diào)控基體改變復(fù)合材料各方面性能的研究比較少。
　　 本文首先通過恒電位極化加速復(fù)合材料中

2、銅的腐蝕，然后利用電化學(xué)阻抗譜法研究復(fù)合材料中銅釋放出來后剩余骨架的變化情況；同時(shí)研究了這種材料經(jīng)過不同劑量的γ射線輻照處理后，在銅離子不斷釋放出來的過程中材料性能和微觀結(jié)構(gòu)的變化情況。研究發(fā)現(xiàn)，納米銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料在銅顆粒不斷腐蝕成銅離子并釋放出來的過程中，銅顆粒原來占據(jù)的位置沒有被保留下來，而是由于分子鏈的重排和遷移，生成了較大的孔洞缺陷等。對(duì)于我們所研究的銅/低密度聚乙烯復(fù)合材料，聚乙烯不單起到力學(xué)支持作用，還起到對(duì)銅離子

3、的控釋作用，聚乙烯基體發(fā)生的變化對(duì)IUD使用后期銅離子的釋放和安全放置都是不利的。
　　 對(duì)于經(jīng)過不同劑量輻照的復(fù)合材料，其力學(xué)性能、結(jié)晶度、接觸角、微觀結(jié)構(gòu)和自由體積等都發(fā)生了較大變化。隨著輻照劑量的提高，復(fù)合材料的斷裂伸長率和抗拉強(qiáng)度均有所下降，且抗拉強(qiáng)度下降明顯；材料表面也從典型的疏水性變?yōu)橛H水性；自由體積平均尺寸變?。籗EM圖也能夠看到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)存在，但是在400KGy的高輻照劑量條件下的材料并未看到交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的存

4、在，說明在較高輻照劑量下，材料以輻照裂解為主。
　　 復(fù)合材料在硝酸溶液中浸泡加速銅的腐蝕和釋放，銅在逐漸被腐蝕釋放出銅離子的過程中，剩下的聚乙烯基體骨架會(huì)發(fā)生變化，尤其是未經(jīng)過輻照的材料，在浸泡過程中，斷裂伸長率有很明顯的下降，抗拉強(qiáng)度也略有降低，結(jié)晶度也有較大幅度的減小，SEM顯示聚乙烯基體呈現(xiàn)坍塌狀和片層狀結(jié)構(gòu)，并有大量的微米尺寸的孔洞出現(xiàn)，很多大孔洞互相連通形成溝壑，銅離子釋放速度也發(fā)生了很大變化；而經(jīng)過較低劑量輻照的復(fù)