CN108587114A - 一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法及其应用，该方法采用将蒙脱石粉、氟硅酸锌进行湿法球磨、干燥后得到干燥混合粉末；将聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯在真空反应釜中进行高温搅拌反应，降温后加入聚亚苯基硫醚进行静置保温反应得到高温反应物，冷却后加入对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维，在氮气环境下加压反应得到二次反应物；接着将干燥混合粉末、二次反应物与添加剂进行混合搅拌得到热混合料，再加入二甲基亚砜，经超声处理、挤出造粒、注塑成型、分割、包装、灭菌等工艺制成成品医用复合材料。制备而成的医用复合材料，其机械强度高，在医用器材上具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及医用复合材料技术领域，具体涉及一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法及其应用。
背景技术
生物医用材料是用来对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为当代材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物医用材料已成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。迄今为止，被详细研究过的生物医用材料已有一千多种，医学临床上广泛使用的也有几十种，涉及到材料学的各个领域。生物医用材料得以迅猛发展的主要动力来自人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。人口老龄化进程的加速和人类对健康与长寿的追求，激发了对生物医用材料的需求。目前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找机械强度高、组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料。
聚氨酯，是在大分子主链中含有氨基甲酸酯基的聚合物称为聚氨基甲酸酯，聚氨酯分为聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯两大类。聚氨酯具有很多优异的性能，所以其具有广泛的用途。由于聚氨酯大分子中含有的基团都是强极性基团，而且大分子中还含有聚醚或聚酯柔性链段，使得聚氨酯具有以下特点：较高的机械强度和氧化稳定性；具有较高的柔曲性和回弹性；具有优良的耐油性、耐溶剂性、耐水性和耐火性。如何利用聚氨酯的上述优良特性，使生物医用材料获得更加优异的机械强度是亟需解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法及其应用，该方法采用将蒙脱石粉、氟硅酸锌进行湿法球磨、干燥后得到干燥混合粉末；将聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯在真空反应釜中进行高温搅拌反应，降温后加入聚亚苯基硫醚进行静置保温反应得到高温反应物，冷却后加入对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维，在氮气环境下加压反应得到二次反应物；接着将干燥混合粉末、二次反应物与添加剂进行混合搅拌得到热混合料，再加入二甲基亚砜，经超声处理、挤出造粒、注塑成型、分割、包装、灭菌等工艺制成成品医用复合材料。制备而成的含有聚氨酯的医用复合材料，其机械强度高，在医用器材上具有良好的应用前景。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将蒙脱石粉3-5份、氟硅酸锌2-4份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于60-70℃的温度下干燥6-8小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯35-45份、邻苯二甲酸二异丁酯30-40份加入真空反应釜中，抽真空至-0.08至-0.1 MPa，设定反应釜内温度为160-180℃，在150-160转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为45-55分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚8-12份，在150-160转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应30-40分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺12-16份、椰子油酸单乙醇酰胺6-8份、硅酸铝陶瓷纤维2-4份，在氮气环境下加压反应，反应压力为2.5-3.5 MPa，反应温度为75-85℃，反应时间为80-120分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及增塑剂1-3份、抗氧化剂1-3份置于混合搅拌机中，在50-60℃下搅拌15-25分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照20-22 kHz的频率超声分散40-60分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
进一步的，所述步骤（1）中球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为60-90分钟。
进一步的，所述步骤（4）中的增塑剂选自乙酰化柠檬酸正丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、二缩乙二醇中的任意一种。
进一步的，所述步骤（4）中的抗氧化剂选自没食子酸丙酯、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、乙二胺四乙酸二钠中的任意一种。
进一步的，所述步骤（5）中双螺杆挤出机的主螺杆转速为600-700转/分钟，加热温度为190-210℃，机头温度为195-200℃。
进一步的，所述步骤（6）中注塑机的注射速度为60-80毫米/秒，反应温度为200-210℃，注射时间为0.5-1.5秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒
与此同时，本发明还公开了所述制备方法制得的含有聚氨酯的医用复合材料在医用器材上的应用。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法采用将蒙脱石粉、氟硅酸锌进行湿法球磨、干燥后得到干燥混合粉末；将聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯在真空反应釜中进行高温搅拌反应，降温后加入聚亚苯基硫醚进行静置保温反应得到高温反应物，冷却后加入对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维，在氮气环境下加压反应得到二次反应物；接着将干燥混合粉末、二次反应物与添加剂进行混合搅拌得到热混合料，再加入二甲基亚砜，经超声处理、挤出造粒、注塑成型、分割、包装、灭菌等工艺制成成品医用复合材料。制备而成的含有聚氨酯的医用复合材料，其机械强度高，在医用器材上具有良好的应用前景。
（2）本发明采用了聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯、对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维等原料参与制备医用复合材料，对医用复合材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于医用复合材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的医用复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
（1）将蒙脱石粉3份、氟硅酸锌2份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为60分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于60℃的温度下干燥6小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯35份、邻苯二甲酸二异丁酯30份加入真空反应釜中，抽真空至-0.08 MPa，设定反应釜内温度为160℃，在150转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为45分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚8份，在150转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应30分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺12份、椰子油酸单乙醇酰胺6份、硅酸铝陶瓷纤维2份，在氮气环境下加压反应，反应压力为2.5MPa，反应温度为75℃，反应时间为80分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及乙酰化柠檬酸正丁酯1份、没食子酸丙酯1份置于混合搅拌机中，在50℃下搅拌15分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照20 kHz的频率超声分散40分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为600转/分钟，加热温度为190℃，机头温度为195℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为60毫米/秒，反应温度为200℃，注射时间为0.5秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯40份、邻苯二甲酸二异丁酯35份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺14份、椰子油酸单乙醇酰胺7份、硅酸铝陶瓷纤维3份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）将蒙脱石粉5份、氟硅酸锌4份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为90分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于70℃的温度下干燥8小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯45份、邻苯二甲酸二异丁酯40份加入真空反应釜中，抽真空至-0.1 MPa，设定反应釜内温度为180℃，在160转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为55分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚12份，在160转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应40分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺16份、椰子油酸单乙醇酰胺8份、硅酸铝陶瓷纤维4份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.5MPa，反应温度为85℃，反应时间为120分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及二缩乙二醇3份、乙二胺四乙酸二钠3份置于混合搅拌机中，在60℃下搅拌25分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照22 kHz的频率超声分散40-60分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为700转/分钟，加热温度为210℃，机头温度为200℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为80毫米/秒，反应温度为210℃，注射时间为1.5秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将邻苯二甲酸二异丁酯35份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺14份、椰子油酸单乙醇酰胺7份、硅酸铝陶瓷纤维3份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯40份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺14份、椰子油酸单乙醇酰胺7份、硅酸铝陶瓷纤维3份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例3
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯40份、邻苯二甲酸二异丁酯35份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入椰子油酸单乙醇酰胺7份、硅酸铝陶瓷纤维3份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0 MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例4
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯40份、邻苯二甲酸二异丁酯35份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺14份、硅酸铝陶瓷纤维3份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0 MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
对比例5
（1）将蒙脱石粉4份、氟硅酸锌3份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为75分钟，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于65℃的温度下干燥7小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯40份、邻苯二甲酸二异丁酯35份加入真空反应釜中，抽真空至-0.09 MPa，设定反应釜内温度为170℃，在155转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为50分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚10份，在155转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应35分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺14份、椰子油酸单乙醇酰胺7份，在氮气环境下加压反应，反应压力为3.0 MPa，反应温度为80℃，反应时间为100分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及邻苯二甲酸二甲酯2份、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚2份置于混合搅拌机中，在55℃下搅拌20分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照21 kHz的频率超声分散50分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，双螺杆挤出机的主螺杆转速为650转/分钟，加热温度为200℃，机头温度为197.5℃，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，设定注塑机的注射速度为70毫米/秒，反应温度为205℃，注射时间为1秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
制得的医用复合材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-3和对比例1-5的制得的医用复合材料分别进行屈服强度、邵氏硬度、细胞毒性这几项性能测试。
表1
| 屈服强度（MPa） | 邵氏硬度（D） | 细胞毒性 | |
| 实施例1 | 55.3 | 94 | 1级 |
| 实施例2 | 56.2 | 96 | 1级 |
| 实施例3 | 55.8 | 95 | 1级 |
| 对比例1 | 49.6 | 89 | 1级 |
| 对比例2 | 49.2 | 90 | 1级 |
| 对比例3 | 50.1 | 88 | 1级 |
| 对比例4 | 50.3 | 89 | 1级 |
| 对比例5 | 49.4 | 91 | 1级 |
本发明的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法采用将蒙脱石粉、氟硅酸锌进行湿法球磨、干燥后得到干燥混合粉末；将聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯在真空反应釜中进行高温搅拌反应，降温后加入聚亚苯基硫醚进行静置保温反应得到高温反应物，冷却后加入对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维，在氮气环境下加压反应得到二次反应物；接着将干燥混合粉末、二次反应物与添加剂进行混合搅拌得到热混合料，再加入二甲基亚砜，经超声处理、挤出造粒、注塑成型、分割、包装、灭菌等工艺制成成品医用复合材料。制备而成的含有聚氨酯的医用复合材料，其机械强度高，在医用器材上具有良好的应用前景。并且，本发明采用了聚氨酯、邻苯二甲酸二异丁酯、对氨基苯磺酰胺、椰子油酸单乙醇酰胺、硅酸铝陶瓷纤维等原料参与制备医用复合材料，对医用复合材料进行了有效的性能提升，虽然这些材料并非首次应用于医用复合材料中，但按照一定配比量组合后，辅以相应的处理方式，给最后制备得到的医用复合材料带来了使用性能上的大幅度提高，这在以往的研究中是不曾报道过的，对于实现本发明的技术效果起到了决定性的作用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将蒙脱石粉3-5份、氟硅酸锌2-4份投入球磨机中，再向其中加入固态混合物2倍质量的浓度为95%的乙醇溶液进行湿法球磨，随后将球磨处理得到的混合粉末置于真空干燥箱中于60-70℃的温度下干燥6-8小时，得到干燥混合粉末；
（2）将聚氨酯35-45份、邻苯二甲酸二异丁酯30-40份加入真空反应釜中，抽真空至-0.08至-0.1 MPa，设定反应釜内温度为160-180℃，在150-160转/分钟的搅拌速率下进行高温搅拌反应，反应时间为45-55分钟，随后将反应釜内温度降至120℃，加入聚亚苯基硫醚8-12份，在150-160转/分钟的搅拌速率下搅拌均匀后静置保温反应30-40分钟，得到高温反应物；
（3）将步骤（2）得到的高温反应物冷却至室温，随后向其中加入对氨基苯磺酰胺12-16份、椰子油酸单乙醇酰胺6-8份、硅酸铝陶瓷纤维2-4份，在氮气环境下加压反应，反应压力为2.5-3.5 MPa，反应温度为75-85℃，反应时间为80-120分钟，得到二次反应物；
（4）将步骤（1）得到的干燥混合粉末、步骤（3）得到的二次反应物以及增塑剂1-3份、抗氧化剂1-3份置于混合搅拌机中，在50-60℃下搅拌15-25分钟，得到热混合料，将热混合料冷却后转移至超声分散器中，加入与混合料等质量的二甲基亚砜，随后以0.1 mol/L的HCl溶液调节体系pH至6.0，按照20-22 kHz的频率超声分散40-60分钟，得到超声处理混合物；
（5）将步骤（4）得到的超声处理混合物注入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到颗粒物料；
（6）将步骤（5）得到的颗粒物料投入到注塑机中，得到注塑成型的医用复合材料，再经分割、包装、灭菌，冷却后入库。
2.根据权利要求1所述的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中球磨机的球料比为10:1，球磨速度为500转/秒，球磨时间为60-90分钟。
3.根据权利要求1所述的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的增塑剂选自乙酰化柠檬酸正丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、二缩乙二醇中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）中的抗氧化剂选自没食子酸丙酯、2-叔丁基-4-甲氧基苯酚、乙二胺四乙酸二钠中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（5）中双螺杆挤出机的主螺杆转速为600-700转/分钟，加热温度为190-210℃，机头温度为195-200℃。
6.根据权利要求1所述的含有聚氨酯的医用复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（6）中注塑机的注射速度为60-80毫米/秒，反应温度为200-210℃，注射时间为0.5-1.5秒，注射压力为75 MPa，保压时间为0.5秒。
7.根据权利要求1-6任一项所述制备方法制得的含有聚氨酯的医用复合材料在医用器材上的应用。
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