UHMWPE

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Kurzfassung:
Man gibt eine Probe in eine Flüssigkeit, von der man die Dichte kennt.

Etwas genauer mit Bezug auf UHMWPE:
Die Dichtemessung ist in ASTM D 1505 beschrieben. Die Dichte von UHMWPE liegt zwischen 0,93 und 0,97 g/cm3. Wenn bei einer Bestrahlung vornehmlich das Spalten der C-Ketten auftritt und weniger das Abspalten des Wasserstoffs, führt das zu einem geringerem Molekulargewicht. Daraus resultiert eine größere Beweglichkeit der Ketten, die daraufhin leichter kristallisieren können. Da die Packungsdichte der kristallinen Phase höher als die der amorphen ist, steigt auch die Dichte. Somit kann der Kristallinitätsgrad einer Probe über die Dichte bestimmt werden. Jedoch müssen für vernetztes Material Einschränkungen gemacht werden. Die Dichte von rein amorphem PE liegt bei 0,853 g/cm3, die Dichte von rein kristallinem bei 1,004 g/cm3.
Der Verlauf eines Dichteprofils ist dem des Oxidationsindexes sehr ähnlich. Bei bestrahltem und gealtertem UHMWPE hat sich gezeigt, dass die Dichte in den erfahrungsgemäß stärker oxidierten Randschichten (0 – 1 mm Tiefe) mit 9,4 – 9,55 g/cm3 höher ist, als die in den tieferen Schichten (9,3 g/cm3). Bei einem in Luft bestrahlten und gealterten UHMWPE ist die Dichte höher als bei einem im Vakuum bestrahlten. Mit der höheren Dichte gehen auch ein höherer Oxidationsindex und eine erhöhte Kristallinität einher. Indirekt lassen sich also von der Dichte Rückschlüsse auf Oxidation und Kristallinitätsgrad ziehen.