CN104941006A

CN104941006A - 一种人工关节用复合材料的制备方法

Info

Publication number: CN104941006A
Application number: CN201510384483.4A
Authority: CN
Inventors: 凌云; 金可心; 夏戊君; 凌天阳
Original assignee: SUZHOU YOUJUN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SUZHOU YOUJUN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2015-06-30
Publication date: 2015-09-30

Abstract

本发明公开了一种人工关节用复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，称取各个组分在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂、分散剂，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。本发明的制备方法流程较短，操作简单，成本低，对环境友好，经济效益高，该人工关节用复合材料具有优异的生物活性、生物相容性和骨传导性，均优于医用钛及硅橡胶，并且其强度高、机械性能好。

Description

一种人工关节用复合材料的制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种人工关节用复合材料的制备方法。

技术背景

塑料以其优良的性质、可靠的性能、方便的成型工艺在医疗领域获得了越来越广泛的应用，使塑料材料制备医疗用品极具发展前景。首先塑料具有良好的物理力学性能和化学稳定性，比较适合在医疗领域使用；其次高分子材料来源丰富、价格低廉，适合制成一次性医疗用品、避免了传统材料制品因价格高昂而不得不多次使用导致的消毒和交叉感染的问题；而且塑料具有或较容易改性得到良好的组织相容性、血液相容性制品；还有塑料加工方便，制作成本低，适合多种成型方式，便于加工成复杂的形状和开发新型医疗产品。

自20世纪30年代人们首次使用合成高分子材料——赛璐璐膜作为透析膜制成的人工肾应用于临床获得成功以来，高分子材料正在逐步替代传统无机材料如金属（或合金）、玻璃、陶瓷、磷灰石等用于制备医疗用品。1949年，美国首先发表了医用高分子的展望性论文，第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）作为人的头盖骨、关节和股骨，利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。20世纪50年代，有机硅聚合物被用于医学领域，使人工器官的应用范围大大扩大，包括器官替代和整容等许多方面。在20世纪50年代，一大批人工器官试用于临床，如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、人工食道（1951年）、人工心脏瓣膜（1952年）、人工心肺（1953年）、人工心肺（1953年）、人工关节（1954年）及人工肝（1958年）等。20世纪60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。

目前，在运动系统中的常用的塑料用品有人工关节，在临床使用上，塑料以其质轻、稳定性好、自润滑佳等获得广泛应用，具有很高的商业价值。由于要与药液接触或与人体接触，医用塑料材料的基本要求是具有化学稳定性和生物安全性。简单来说，塑料材料中的组成成分不能析出进入药液或人体，不会引起组织器官的毒性和损伤，对人体是无毒无害的。为改善制品的血液相容性、组织相容性，需要对制品的表面进行改性。介入人体使用的塑料器械抗感染性也是目前医用塑料材料的研究和发展方向之一。因此人们在其中添加各种填料或助剂进行改性，然而许多的改性效果并不理想，目前市面上的人工关节材料的组织相容性和抗感染性很难在同一个材料体系体现。综上所述，急需提供一种析出性低、安全性高的运动系统中人工关节用塑料材料是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种人工关节用复合材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种人工关节用复合材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯50-60份、硅橡胶40-60份、聚乙烯吡咯烷酮2-5份、乙酰柠檬酸酯4-14份、丙三醇3-8份、双马来酰胺酸6-12份、丝束蛋白 3-8份、玻璃纤维 5-22份、乙烯基硅油3-7份、氢氧化钙3-8份，在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂5-10份、分散剂4-8份，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。

所述偶联剂采用硅烷偶联剂。

所述分散剂为聚丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种。

第3步上螺杆转速是340-370r/min。

第3步中挤出温度是230℃-255℃。

本发明具有以下有益效果：本发明的制备方法流程较短，操作简单，成本低，对环境友好，经济效益高，该人工关节用复合材料具有优异的生物活性、生物相容性和骨传导性，均优于医用钛及硅橡胶，并且其强度高、机械性能好。

具体实施方式

实施例1

一种人工关节用复合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯50份、硅橡胶40份、聚乙烯吡咯烷酮2份、乙酰柠檬酸酯4份、丙三醇3份、双马来酰胺酸6份、丝束蛋白 3份、分散剂2份、玻璃纤维 5份、乙烯基硅油3份、氢氧化钙3份，在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂5份、分散剂4份，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。

所述偶联剂采用硅烷偶联剂。

第3步上螺杆转速是340-370r/min。

第3步中挤出温度是230℃-255℃。

实施例2

一种人工关节用复合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯60份、硅橡胶60份、聚乙烯吡咯烷酮5份、乙酰柠檬酸酯14份、丙三醇8份、双马来酰胺酸12份、丝束蛋白 8份、玻璃纤维22份、乙烯基硅油7份、氢氧化钙8份，在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂10份、分散剂8份，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。

所述偶联剂采用硅烷偶联剂。

第3步上螺杆转速是340-370r/min。

第3步中挤出温度是230℃-255℃。

实施例3

一种人工关节用复合材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯55份、硅橡胶50份、聚乙烯吡咯烷酮3份、乙酰柠檬酸酯8份、丙三醇5份、双马来酰胺酸8份、丝束蛋白 5份、玻璃纤维13份、乙烯基硅油5份、氢氧化钙6份，在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂8份、分散剂6份，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。

所述偶联剂采用硅烷偶联剂。

第3步上螺杆转速是340-370r/min。

第3步中挤出温度是230℃-255℃。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种人工关节用复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第1步、按重量份计，将聚甲基丙烯酸甲酯50-60份、硅橡胶40-60份、聚乙烯吡咯烷酮2-5份、乙酰柠檬酸酯4-14份、丙三醇3-8份、双马来酰胺酸6-12份、丝束蛋白 3-8份、玻璃纤维 5-22份、乙烯基硅油3-7份、氢氧化钙3-8份，在混匀机中混合均匀，得到主料；第2步、在主料中，加入偶联剂5-10份、分散剂4-8份，在混匀机中混合均匀，得共混物料；第3步、将共混物料加入双螺杆挤出机，混匀后，熔融挤出；第4步、冷却后切粒筛分，包装，即可。

2.根据权利要求1所述的一种人工关节用复合材料的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

3.根据权利要求1所述的一种人工关节用复合材料的制备方法，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酰胺、十二烷基硫酸钠、脂肪酸聚乙二醇酯中的一种。

4.根据权利要求1所述的一种人工关节用复合材料的制备方法，其特征在于，第3步上螺杆转速是340-370r/min。

5.根据权利要求1所述的一种人工关节用复合材料的制备方法，其特征在于，第3步中挤出温度是230℃-255℃。