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Title: Modificação da superfície de estruturas de PEEK.
Other Titles: Surface modification of peek structures.
???metadata.dc.creator???: SANTOS, Flavia Suzany Ferreira dos.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: FOOK, Marcus Vinícius Lia.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MELO, Tomas Jeferson Alves de.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CRUZ, Rita de Cássia Alves Leal.
Keywords: Polímeros;Polímero Poli (Éter-Éter-Cetona) – (PEEK);Biomaterais;Modificação de Superfície;Lixiviação de Partículas;Biomaterais Poliméricos;Polymers;Polymer Poly (Ether-Ether-Ketone) - (PEEK);Biomaterials;Surface Modification;Particle Leaching;Polymeric Biomaterials
Issue Date: 23-Feb-2017
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SANTOS, F. S. F. dos. Modificação da superfície de estruturas de PEEK. 2017. 72 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais), Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2017.
???metadata.dc.description.resumo???: O polímero poli (éter-éter-cetona) – (PEEK) é conhecido como um biomaterial alternativo para a substituição de materiais metálicos implantáveis. No entanto, para aplicações biomédicas ele é biologicamente inerte, impedindo uma interação entre o implante e os tecidos ósseos adjacentes. Uma das maneiras de superar o caráter inerte do PEEK é a modificação física da sua superfície pelo método de lixiviação de partículas. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo modificar a superfície do PEEK pelo processo de lixiviação de partículas. Foi utilizada a técnica de deposição de uma camada de NaCl sobre o polímero. Esse material foi submetido a uma carga de 6 toneladas seguido de tratamento térmico a 390 °C durante três diferentes tempos. Após o resfriamento, as amostras foram submetidas ao processo de lixiviação de partículas de NaCl e em seguida, caracterizadas por: Espectroscopia na região do infravermelho por transformada de fourier (FTIR), microscopia ótica (MO), distribuição das cavidades, retilineidade, resistência a compressão e citotoxicidade. Nas análises de FTIR foram encontradas vibrações típicas do polímero PEEK. Foi observado também que o aumento excessivo do tempo de exposição ao tratamento térmico provocou uma possível redução da carbonila à hidroxila. No MO foi observado que este aumento no tempo de tratamento térmico conduziu as amostras a uma melhor conformação, como consequência de uma melhor fusão do polímero, porém provocou uma menor efetividade na lixiviação das partículas de NaCl. A amostra com tempo intermediário de tratamento térmico foi a que apresentou maior remoção de NaCl no processo de lixiviação, apresentando cavidades com tamanhos ideais para promover uma regeneração óssea adequada e maior rugosidade na superfície modificada. Sendo esta escolhida para realização do ensaio biológico de citotoxicidade e ensaio mecânico de resistência à compressão. Concluindo-se então que a mesma apresentou viabilidade celular acima do previsto pela norma ISO 10993-5 2009, contudo, foi observado que em relação as propriedades mecânicas, alguns ajustes devem ser realizados no processamento. Pois a modificação da superfície do PEEK, e o método de processamento ocasionaram alterações nas propriedades mecânicas da amostra. A técnica desenvolvida neste estudo demonstrou-se efetiva para a obtenção das amostras de PEEK com superfície modificada com diferentes tempos de tratamento térmico, considerando os aspectos de processamento. Podendo, então concluir que o mecanismo de lixiviação promoveu a modificação da superfície do PEEK.
Abstract: The poly (ether-ether-ketone) polymer (PEEK) is known as an alternative biomaterial for the replacement of implantable metal. However, for biomedical applications it is biologically inert, preventing good interaction between the implant and adjacent bone tissues. One way to overcome the inert character of PEEK is the physical modification of its surface by the method of particle leaching. Thus, this work aimed to develop and characterize PEEK structures with modified surface. The technique of deposition of a layer of NaCl on the polymer was used. This material was subjected to a load of 6 tons followed by heat treatment at 390 ° C for three different times. The samples were submitted to the leaching process of NaCl particles and then characterized by FTIR, optical microscopy (MO), cavity distribution, rectilinearity, compressive strength, and cytotoxicity. Typical PEEK polymer vibrations was found, and it was observed that the excessive increase of the exposure time to the heat treatment occurred a possible reduction of the carbonyl to hydroxyl. Once the times was increases, the heat treatment led the samples to a better conformation. This behavior could be explain by a better melting. However, caused less effectiveness in the leaching of NaCl particles. The sample with intermediate heat treatment time was the one with the highest removal of NaCl in the leaching process, cavities with ideal sizes to promote adequate bone regeneration and greater roughness on the modified surface. This being chosen for the accomplishment of the biological test of cytotoxicity and mechanical test of resistance to compression. It was concluded that it presented cellular viability higher than that predicted by ISO 10993-5 2009, however, it was observed that in relation to the mechanical properties, some adjustments must be made in the processing. Because the modification of the surface of the PEEK, as well as the processing method caused changes in the mechanical properties of the sample. Considering the processing aspects, the technique developed in this research was effective to obtain PEEK samples with modified surface with different thermal treatment times, and it can be concluded that the leaching mechanism promoted the modification of PEEK surface morphology.
Keywords: Polímeros
Polímero Poli (Éter-Éter-Cetona) – (PEEK)
Biomaterais
Modificação de Superfície
Lixiviação de Partículas
Biomaterais Poliméricos
Polymers
Polymer Poly (Ether-Ether-Ketone) - (PEEK)
Biomaterials
Surface Modification
Particle Leaching
Polymeric Biomaterials
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia de Materiais e Metalúrgica
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/14189
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FLAVIA SUZANY FERREIRA DOS SANTOS – DISSERTAÇÃO (PPGCEMat) 2017.pdf2.41 MBAdobe PDFView/Open


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