• 폴리머
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• 제31권5호
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• pp.428-435
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• 2007

종류가 다른 두 가지 유기화 점토를 사용하여 얻은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 나노복합재료의 열적, 기계적 성질 및 기체 투과도를 서로 비교하였다. UHMWPE 복합체 필름을 얻기 위해 유기화 점토로는 헥사메틸렌 벤즈이미다졸-마이카($C_{16}BIMD-Mica$)와 Cloisite 25A가 사용되었다. 용액 삽입법을 이용하여 UHMWPE에 여러 다른 농도의 유기화 점토를 분산시켜 나노 크기의 복합재료를 합성하였다. 투과 전자 현미경(TEM)을 이용하여 비록 일부는 뭉쳐진 점토의 형태를 나타내었지만 한편으로는 점토가 나노 크기로 고루 분산되었음을 확인하였다. 약간의 유기화 점토 첨가(1-3 wt%) 만으로도 순수한 UHMWPE에 비해서 나노복합재료의 열적, 기계적 성질 및 기체투과도 성질이 높아짐을 알았다. 또한 전체적으로는 첨가된 두가지 유기화 점토 모두 적당한 농도에서 UHMWPE의 물성 증가에 큰 효과가 있었으며, 매트릭스 고분자에 사용된 두 가지 충전제중 Cloisite 25A가 $C_{16}BIMD-Mica$ 보다더 우수한 물성을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권2호
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• pp.107-112
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• 1997

The effect of gamma-irradiation sterilization on molecular structural changes in orthopaedic surgical-grade polyethylene was studied. The relative crystallinity ud. percent crosslinking of the substance increased as a result of the gamma irradiation and varied anisotropically as a function of depth. Samples from the articulating surfaces showed 5% Venter relative crystallinity than those from the mid-sections, whereas samples from the mid-sections exhibited 15% greater crosslinking than those from the surfaces. These anisotropic variations are discussed in assDciation with oxidation.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.108-114
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• 2008

Uniaxial tension and compression test were conducted on conventional and crosslinked ultra-high molecular polyethylene (UHMWPE) all prepared from the same lot of medical grade GUR 1050. The conventional materials were unirradiated and gamma irradiated with $25kGy{\sim}200kGy$. Gamma irradiated processing was found to significantly impact the crystallinity, and hence the mechanical behavior, of the highly crosslinked UHMWPE. The crystallinity and radiation dose were key predictors of the uniaxial yielding, hardness, plastic flow, and failure properties of conventional and highly crosslinked UHMWPE. The correlation model from experiments would be the basic information to design the liner of artificial joint.

• 폴리머
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• 제33권2호
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• pp.97-103
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• 2009

기능화 탄소나노튜브인 4-cumylphenol-MWNT(CP-MWNT)를 이용하여 초고분자량 폴리에틸렌(ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE))/CP-MWNT 복합체 필름을 용액 삽입법을 이용하여 제조하였다. 0에서 2.00 wt%까지의 서로 다른 CP-MWNT의 농도에 따라 만들어진 복합체 필름의 열적, 기계적, 기체 투과도 및 광학 투명성 등의 변화를 시차주사열량계, 열중량분석기, 전계 방사형 주사전자현미경과 인장시험기를 사용하여 측정하였다 복합체 필름은 기능화된 탄소나노튜브를 소량 첨가하여도 열역학적 특성이 향상되는 것을 확인할 수 있으며 0.50에서 1.00 wt%의 농도에서 최대값을 가진다. CP-MWNT의 농도가 1.00 wt%일 때 필름의 산소 기체 차단성은 최대 향상을 나타내었다. 전체적으로는 CP-MWNT가 첨가된 복합체 필름의 열적-기계적 성질 및 기체 투과도 등은 순수한 UHMWPE보다 더 향상되었다.

• 한국염색가공학회지
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• 제27권1호
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• pp.27-34
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• 2015

Novel super hydrophobic disazo red dyes were synthesized to improve light fastness of the primary monoazo red dye of previous study on polyolefin fibers such as polypropylene and ultra high molecular weight polyethylene fibers. 4-Alkylanilines were diazotized and then coupled to 2,5-dimethylaniline to produce dye intermediates which were then further used to synthesize final disazo red dyes by diazoization and coupling to ${\beta}$-naphthol. Considering both affinity of the dyes toward both polyolefin fibers and color fastnesses, the decyl-substituted dye was determined as the optimum dye. The decyl-substituted disazo red dye exhibited good dyeability on both polyolefin fibes and almost the same color values as the previous primary monoazo red dye. Light fastness on ultra high molecular weight polyethylene fibers was improved up to rating 3~4 compared to rating 2~3 of the previous primary monoazo red dye.

• Tribology and Lubricants
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• 제14권4호
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• pp.1-6
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• 1998

인공관절 라이너에 널리 사용되는 대표적 생체재료인 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 체내에 삽입되기 전에 멸균처리를 거쳐야 하며, 가장 보편적인 멸균방법은 감마선을 이용한 멸균처리이다. 그러나, 감마선은 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조에 변화를 일으키며, 따라서 물리적, 기계적 물성치에 변화를 야기시킨다. 이는 인공관절 수명을 좌우하는 변형과 마모현상에도 결정적 영향을 줄 것으로 사려된다. 본 연구에서는 감마선 멸균처리가 UHMWPE의 크리프 변형 및 마모에 미치는 영향이 관찰되었고, 그 결과들은 감마선 멸균처리로 야기된 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조의 변화(Crystallinity, Oxidation, Crosslinking)와 함께 분석되었다. 압축 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)으로부터 원통형의 시평을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리하지 않은 시편 사이에는 크리프 복원정도를 제외하고 거의 차이가 없었으나, 반면에 마모의 경우, 감마선 멸균처리된 시편이 멸균처리하지 않은 시편보다 훨씬 적은 마모량을 보였다(p〈0.05). 이것은 crosslinking 증가에 따른 마모 저항력 향상으로 볼 수 있다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 1998년도 제28회 추계학술대회
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• pp.227-233
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• 1998

인공관절 라이너에 널리 사용되는 대표적 생체재료인 초고분자량 폴리에틸렌 (Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)은 체내에 삽입되기 전에 멸균처리를 거쳐야 하며, 가장 보편적인 멸균 방법은 감마선을 이용한 멸균처리이다. 그러나, 감마선은 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조에 변화를 일으키며, 따라서 물리적, 기계적 물성치에 변화를 야기 사려된다. 이는 인공관절 수명을 좌우하는 변형과 마모현상에도 결정적 영향을 줄 것으로 사려된다. 본 연구에서는 감마선 멸균처리가 UHMWPE의 크리프 변형 및 마모에 미치는 영향이 관찰되었고, 그 결과들은 감마선 멸균처리로 야기된 폴리에틸렌의 화학분자 결합구조의 변화(Crystallinity, Oxidation, Crosslinking)와 함께 분석되었다. 압출 제작된 초고분자량 폴리에틸렌 봉(extruded UHMWPE rod)으로부터 원통형의 시편을 제작하여 감마선 멸균처리를 행하고, 압축 크리프 실험과 마모 실험을 실시하여 멸균처리 하지 않은 시편의 결과와 비교하였다. 크리프 변형의 경우, 감마선 멸균처리 된 시편과 멸균처리 하지 않는 시편 사이에는 크리프 복원정도를 제외하고 거의 차이가 없었으나, 반면에 마모의 경우, 감마선 멸균처리 된 시편이 멸균처리 하지 않은 시편보다 훨씬 적은 마모량을 보였다 (p<0.05). 이것은 crosslinking 증가에 따른 마모 저항력 향상으로 볼 수 있다.

• 한국염색가공학회지
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• 제23권2호
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• pp.76-82
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• 2011

Ultra High molecular weight polyethylene(UHMWPE) films were photooxidized by UV/ozone irradiation. Reflectance of the irradiated films decreased in the low wavelength regions of visible light, indicating destructive interference of visible light due to roughened surface. The UV treatment developed the nano-scale roughness on the UHMWPE films surface, which increased by two-fold from 82.6 to 156.6nm in terms of peak-valley roughness. The UV irradiation caused the oxygen content of the UHMWPE film surface to increase. Water contact angle decreased from $83.2^{\circ}$ to $72.9^{\circ}$ and surface energy increased from 37.8 to 42.6mJ/$m^2$ with increasing UV energy. The surface energy change was attributed to significant contribution of polar component rather than nonpolar component indicating surface photooxidation of UHMWPE films. The increased dyeability to cationic dyes may be due to the photochemically introduced anionic and dipolar dyeing sites on the film surfaces.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권1호
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• pp.37-44
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• 1999

인공 슬관절에 사용되는 초고분자량 폴리에틸렌(Ultra-high molecular weight polyethylene : UHMWPE)의 마모는 삽입물의 수명을 결정하는 주요 요인으로 작용한다. UHMWPE의 마모로 입자가 발생하여 조직반응을 일으키고 이에 따른 일련의 반응으로 골용해가 일어나 인공관절의 실패의 원인으로 작용한다. 여러 보고들에 의하면 관절 운동시 발생하는 접촉응력은 UHMWPE의 마모에 영향을 미치는 주요한 인자 중 하나로 알려져 있다. 그러나 이러한 보고들은 관절 접촉면에서의 접촉 조건만을 고려했고 UHMWPE 삽입물을 지지하고 있는 금속 지지판과의 접촉면에서의 접촉 조건은 고려하지 않았다. 본 연구에서는 이러한 접촉 조건들을 고려하여 UHMWPE의 모양, 두께, 마찰, 굴곡 정도 그리고 구성 요소들에 대한 UHMWPE 표면과 내부에서의 응력해석을 통해 이들 변수가 UHMWPE의 마모현상에 미치는 영향을 알아보았다. UHMWPE의 모양에 따른 관절의 일치정도(conformity)에 대한 영향의 경우, 일치정도가 높은 모델이 응력을 줄여줄 수 있는 유형으로 나타났으며, 금속 지지판과의 접촉면에서 접촉조건을 준 경우가 완전히 결합된 것으로 가정한 경우보다 UHMWPE 내부에서의 최대 응력이 1-2mm 더 아래에서 나타났다. 또한 UHMWPE로만 된 유형이 금속 지지판이 있는 유형보다 낮은 응력분포를 보여줌으로써 높은 응력으로 인한 UHMWPE의 마모와 균열을 줄이기 위해서는 UHMWPE로만 된 유형의 삽입물의 사용이 좋을 것으로 사료되었다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.365-366
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• 2002

The sliding wear behavior of ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) was examined on a novel low temperature degradation-free zirconia/alumina composite material and conventional alumina and zirconia ceramics used for femoral head in total hip joint replacement. The wear of UHMWPE pins against these ceramic disks was evaluated by performing linear reciprocal sliding and repeat pass rotational sliding tests for one million cycles in bovine serum. The weight loss of polyethylene against the novel low temperature degradation-free zirconia/alumina composite disks was much less than those against conventional ceramics for all tests. The mean weight loss of the polyethylene pins was more io the linear reciprocal sliding test than in the repeal pass rotational sliding lest for all kinds of disk materials. Neither the coherent transfer film nor the surface damage was observed on the surface of the novel zirconia/alumina composite disks during the test. The observed r,'stilts indicated that the wear of the polyethylene was closely related to contacting materials and kinematic motions. In conclusion, the novel zirconia/alumina composite leads the least wear of polyethylene among the tested ceramics and demonstrates the potential as lhe alternative materials for femoral head in total hip joint replacement.