CN104743886A - 生物活性玻璃陶瓷及其制备方法 - Google Patents

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潘林根
刘大学
郭玉芹
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Abstract

本发明公开了一种生物活性玻璃陶瓷及其制备方法，该陶瓷包括以下重量份计的原料：氧化钠80～100份、氧化钙10～20份、五氧化二磷4～10份、氟化钾5～15份、氧化钾10～15份、二氧化硅20～30份、氧化锌10～40份、聚丁烯琥珀酸酯5～9份。其制备方法是：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1400～1800℃保温1～2h，骤冷形成熔块，粉碎成玻璃粉末；将玻璃粉末放在1000～1200℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。本发明的生物活性玻璃陶瓷能够积极参与生物反应，诱导其接触的骨组织在生物活性玻璃陶瓷的周围生长，以形成连续骨质材料。

Description

生物活性玻璃陶瓷及其制备方法
技术领域
    本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种生物活性玻璃陶瓷及其制备方法。
背景技术
    骨缺损一直是医学上的难题。目前较为理想的方法为自体或同种异体骨移植，自体骨移植被广泛的认为是衡量植骨融合的“金标准”。虽然自体骨移植有诸多的好处，如适应周围骨组织的再生等，但仍存在一些弊端，如自体骨移植供体有限，出现二次创伤，增加手术难度，存在一定的失败率等。异体骨有时会无法刺激成骨，而且常诱发不良的反应，研究新型的骨替代产品成为医务工作者和材料工作者所共同面临的问题。新型的玻璃陶瓷能够在一定程度上替代骨组织，但是经常受到各方面的影响，具有密度和人体骨密度不一致，抗压能力一般，硬度低等缺点。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种生物活性玻璃陶瓷及其制备方法，性能优异。
本发明采用以下技术方案：
生物活性玻璃陶瓷，包括以下重量份计的原料：氧化钠80～100份、氧化钙10～20份、五氧化二磷4～10份、氟化钾5～15份、氧化钾10～15份、二氧化硅20～30份、氧化锌10～40份、聚丁烯琥珀酸酯5～9份。
作为优选，二氧化硅的粒径为200～400nm。
    作为优选，氧化锌的粒径为400～900nm。
    作为优选，聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000～60000。
上述生物活性玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1400～1800℃保温1～2h，骤冷形成熔块，粉碎成玻璃粉末；将玻璃粉末放在1000～1200℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
作为优选，玻璃粉末的粒径为100～1000微米。
本发明的生物活性玻璃陶瓷能够积极参与生物反应，诱导其接触的骨组织在生物活性玻璃陶瓷的周围生长，以形成连续骨质材料。
具体实施方式
    下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
实施例1
生物活性玻璃陶瓷，包括以下重量份计的原料：氧化钠80份、氧化钙10份、五氧化二磷4份、氟化钾5份、氧化钾10份、二氧化硅20份、氧化锌10份、聚丁烯琥珀酸酯5份。
二氧化硅的粒径为200nm。
氧化锌的粒径为400nm。
聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000。
上述生物活性玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1400℃保温1h，骤冷形成熔块，粉碎成粒径为100微米的玻璃粉末；将玻璃粉末放在1000℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
实施例2
生物活性玻璃陶瓷，包括以下重量份计的原料：氧化钠100份、氧化钙20份、五氧化二磷10份、氟化钾15份、氧化钾15份、二氧化硅30份、氧化锌40份、聚丁烯琥珀酸酯9份。
二氧化硅的粒径为400nm。
氧化锌的粒径为900nm。
聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为60000。
上述生物活性玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1800℃保温2h，骤冷形成熔块，粉碎成粒径为1000微米的玻璃粉末；将玻璃粉末放在1200℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
实施例3
生物活性玻璃陶瓷，包括以下重量份计的原料：氧化钠90份、氧化钙15份、五氧化二磷8份、氟化钾10份、氧化钾12份、二氧化硅25份、氧化锌30份、聚丁烯琥珀酸酯7份。
二氧化硅的粒径为300nm。
氧化锌的粒径为600nm。
聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为50000。
上述生物活性玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1600℃保温1.5h，骤冷形成熔块，粉碎成粒径为500微米的玻璃粉末；将玻璃粉末放在1100℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
实施例4
生物活性玻璃陶瓷，包括以下重量份计的原料：氧化钠88份、氧化钙18份、五氧化二磷8份、氟化钾9份、氧化钾14份、二氧化硅25份、氧化锌30份、聚丁烯琥珀酸酯6份。
二氧化硅的粒径为300nm。
氧化锌的粒径为500nm。
聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为20000。
上述生物活性玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1500℃保温1.2h，骤冷形成熔块，粉碎成粒径为200微米的玻璃粉末；将玻璃粉末放在1120℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
性能测试：测定实施例1～4的生物活性玻璃陶瓷的性能。
  实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
密度（g/cm3） 2.6 2.7 2.5 2.6
硬度（HV） 510 520 516 513
压缩强度（MPa） 560 550 580 570
断裂韧性MPa·m1/2 0.5 0.6 0.5 0.5
本发明的生物活性玻璃陶瓷密度为2.5～2.7g/cm3，压缩强度在550～580MPa，断裂韧性为0.5～0.6MPa·m1/2，各项性能均较优异。
以上公开的仅为本申请的其中几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (6)

1.生物活性玻璃陶瓷，其特征在于，包括以下重量份计的原料：氧化钠80～100份、氧化钙10～20份、五氧化二磷4～10份、氟化钾5～15份、氧化钾10～15份、二氧化硅20～30份、氧化锌10～40份、聚丁烯琥珀酸酯5～9份。
2.根据权利要求1所述的生物活性玻璃陶瓷，其特征在于，二氧化硅的粒径为200～400nm。
3.根据权利要求1所述的生物活性玻璃陶瓷，其特征在于，氧化锌的粒径为400～900nm。
4.根据权利要求1所述的生物活性玻璃陶瓷，其特征在于，聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000～60000。
5.基于权利要求1所述的生物活性玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氧化钠、氧化钙、五氧化二磷、氟化钾、氧化钾、二氧化硅、氧化锌、聚丁烯琥珀酸酯加入坩埚中，于1400～1800℃保温1～2h，骤冷形成熔块，粉碎成玻璃粉末；将玻璃粉末放在1000～1200℃的坩埚中熔化，自然冷却，即可。
6.根据权利要求5所述的生物活性玻璃陶瓷的制备方法，其特征在于，玻璃粉末的粒径为100～1000微米。
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