CN111719172B - 一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用，属于医药生物材料制备技术领域。包括以下步骤：除油、喷砂打磨、超声清洗、酸洗、水洗、微弧阳极氧化处理、水洗、电泳、水洗和封孔。本发明在钛合金表面制得的多孔生物活性膜层中沉积有抗菌效果的非金属物质，避免了使用过程中溶出金属离子的风险；对抑菌涂层进行半封闭，防止抑菌涂层碘物质爆发性释放，显著延长了碘物质的缓释时间，具有更高效持久的抑菌效果，体外涂层抗菌杀菌率达到100％,抗菌涂层与钛合金基体结合强度＞53MPa。既保证了医疗器械的抗菌效果，又降低医疗器械引发的细菌感染性疾病，减少植入物炎症发生。

Description

一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医药生物材料制备技术领域，更具体的说是涉及一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用。
背景技术
目前，在器械产品植入手术过程中，植入部分局部环境发生变化可能引发细菌感染性疾病，由于植入部位一般无抗菌能力又增加了细菌感染的危害性。
为避免上述问题，现有器械表面抗菌处理多是在金属植入体及器械涂层中注入金属物质以获得抗菌性，然而，缺点是化学稳定性不佳，易引起局部炎症反应，而使用过程中溶出的金属离子又可能会引发生物相容性问题，并且金属离子被人体吸收后会累积而发生病变，且不易排出体外，极大危害人体健康。例如纳米银，其微粒会渗透进人体组织，对DNA有损害造成危害。因此，虽然纳米银杀菌能力很足，也不再适合作为人体常用的抑菌材料使用。
还有部分产品表面虽有碘抗菌涂层，但是其抗菌性能较差，碘物质不稳定存在爆发性释放，无缓释效果，无法达到持久的抑菌效果。
因此，克服上述缺陷，提供一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用。利用钛的优异生物相容性，并通过微弧阳极氧化形成高度粘合的多孔生物活性(氧化)膜，且在表面注入非金属物质如聚维酮碘和碘化物以获得持久的抗菌性，避免了溶出金属离子的风险，同时对膜层进行半封闭，防止碘物质爆发性释放。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金进行除油处理，得基材A；
(2)基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
(3)基材B进行超声波清洗，得基材C；
(4)将基材C进行酸洗：先在室温条件下，用酸洗液1处理10～20s；再在40～60℃条件下，用酸洗液2处理3～5min；得基材D；
(5)用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E；
(6)将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理10～15min，电压160～250V，温度10～25℃，频率300～1500HZ，占空比10％，得基材F；
(7)用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
(8)将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理10～30min，电压20～60V，温度10～25℃，得基材H；
(9)用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
(10)在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中浸泡1～2s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层。
步骤(1)除油具体包括：先用MICR-90和水的体积比为1～1.2:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理5～10min，温度60～70℃，频率25～30KHZ；再用清水进行超声波处理5～10min，调整温度至65～70℃，频率75～85KHZ；最后用清水漂洗5～10min，温度为65～70℃
按上述步骤处理可以去除材料表面油污。
优选的：步骤(2)喷砂具体包括：采用120～320目玻璃砂进行喷砂，压力0.4～0.6Mpa，喷砂距离5～15cm，喷砂时间2～3min。
通过喷砂及进一步的打磨可以去除材料表面细小毛刺及机加工痕迹，提高材料表面粗糙度及均匀性。
优选的：步骤(3)超声波清洗具体包括：先用MICR-90和水的体积比为0.5～0.6：100的MICR-90溶液进行超声波处理5～10min，温度60～70℃，频率35～45KHZ；再用清水进行超声波处理5～10min，温度60～70℃，频率75～85KHZ；最后用清水漂洗5～10min，温度60～70℃。
通过清洗可以进一步去除灰尘，手指纹，预防材料表面有油污。
优选的：步骤(4)每1L酸洗液1是由如下组分构成：HNO3200～400mL，HF10～20mL，余量为水。
初步酸洗可以去除残留的喷砂颗粒，避免杂质对材料表面的污染。
优选的：步骤(4)所述每1L酸洗液2是由如下组分构成：HCL10～20mL，H2SO4100～200mL，NH4HF25～10g，余量为水。
两次酸洗后的钛合金基材表面可消除喷砂处理过程中的不利影响，如残留的喷砂颗粒、杂质对材料表面的污染，使表面纯净平整，提高基材与涂层结合力，且处理后的表面积也相对较大，为后续微弧阳极氧化打好基础。
优选的：水洗和冲洗时间均为2～5min；喷淋均采用喷枪喷淋2～3min。
通过进一步的清洗，可以去除上一步骤的残留化学物质及灰尘杂质，防止上一步的工作液带入下一步的工作液中，影响下一步工作液的稳定性。
优选的：步骤(6)每1L微弧阳极氧化工作溶液是由如下组分构成：H2SO410～25ml，KI5～10g，H3PO430～40ml，余量为水。
采用本发明提供的电解液对钛合金基材进一步处理得到多孔生物活性膜层；碘化钾为金属盐其结构简单且很稳定。同时多孔的表面形貌有利于成骨细胞的附着以及骨组织的生长(植入部分为骨骼及周边时)，也有利于抗菌碘负载。
优选的：每1L抗菌工作液是由如下组分构成：聚维酮碘1～5g，KI1～5g，余量为水；步骤(10)每1L封孔溶液是由如下组分构成：聚维酮碘1～5g，聚酯内酯5～20g，钛酸四正丁酯2～5ml，余量为二氯甲烷。
聚维酮碘具有广谱杀菌、杀菌力强、毒性低、无刺激性和腐蚀性的优点，对细菌、真菌、病毒均有效。是一种以表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为载体，水溶性和稳定性都很好的络合物，其大部分以结合碘形式存在，只有少部分为游离碘，在溶剂中慢慢释放碘，起到一种缓释作用，以保持较长时间的杀菌力。其杀菌生物活性和杀灭病原体作用原理在于，它可以使病原体的蛋白质发生变性，故，其可以杀灭细菌、真菌、病毒、阿米巴原虫等，可用来治疗许多细菌性、真菌性、病毒性等皮肤病，具体对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌以及某些种类的病毒和结核杆菌有广泛的抗菌效果。
碘化钾可以提高抗菌液的导电性，有利于碘沉积于膜层中。
经封孔后，钛合金基材表面覆盖有聚酯内酯、钛酸四正丁酯及聚维酮碘涂层，钛酸四正丁酯与聚酯内酯共同作用覆盖了大部分钛多孔生物活性(氧化)膜层结构的管口，从而实现缓慢释放出底层的碘，并通过表层逐渐降解缓释，最里层、中间层、最外层均有抗菌效果，从而构建了一种具有更高效持久的三维复合抑菌涂层。该抑菌涂层在15天后还保持60-80％的抑菌率。抑菌涂层不会爆发性释放碘物质，显著延长了碘物质的缓释时间，具有更高效持久的抑菌效果。
本发明还提供了上述制备方法制备的钛合金表面载碘抗菌涂层在制备医疗器械中的应用。
本发明制备的钛合金表面载碘抗菌涂层可以应用于多种植入性医疗器械。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用，取得技术效果为：本发明在钛合金表面制得的多孔生物活性膜层中沉积有抗菌效果的非金属物质，避免了使用过程中溶出金属离子的风险；对抑菌涂层进行半封闭，防止抑菌涂层碘物质爆发性释放，显著延长了碘物质的缓释时间，具有更高效持久的抑菌效果，体外涂层抗菌杀菌率达到100％,抗菌涂层与钛合金基体结合强度＞53MPa。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的钛合金基材经微弧阳极氧化后扫描电镜示意图。
图2附图为本发明提供钛合金表面载碘抗菌涂层扫描电镜示意图。
图3附图为本发明提供的原始钛合金与经步骤(1)到(6)处理后得到的基材比对示意图。
图4附图为本发明提供的原始钛合金与经步骤(1)到(8)处理后得到的基材比对示意图。
图5附图为本发明提供的经步骤(1)到(6)处理后制得的基材抑菌测试示意图。
图6附图为本发明提供的经步骤(1)到(8)处理后制得的基材抑菌测试示意图。
图7附图为本发明提供的钛合金表面载碘抗菌涂层材料抑菌测试示意图。
图8附图为本发明提供的钛合金表面载碘抗菌涂层材料置于模拟体液15天抑菌测试示意图。
图9附图为本发明提供的经步骤(1)到(8)处理后制得的基材置于模拟体液15天抑菌测试示意图。
图10如图为本发明提供的未经处理的对照样置于模拟体液15天抑菌测试示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法和应用。实施例所需原材料、设备均为市售采购，对其品牌不做限定，未提价的实验方法均为常规实验方法，在此不再赘述。
实施例1
一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金进行除油处理，得基材A；
(2)基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
(3)基材B用进行超声波清洗，得基材C；
(4)将基材C进行酸洗处理：先在室温条件下，用酸洗液1处理10s；再在40℃条件下，用酸洗液2处理3min；得基材D；
(5)用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E；
(6)将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理10min，电压160V，温度10℃，频率300HZ，占空比10％，得基材F；
(7)用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
(8)将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理10min，电压20V，温度10℃，得基材H；
(9)用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
(10)在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中浸泡1～2s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层。
其中，除油按顺序包括下列步骤：
先用浓度MICR-90和水的体积比为1:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理，温度60℃，时间5min，频率25KHZ；
再用清水进行超声波处理，调整温度至65℃，处理时间5min，频率75KHZ；
最后用清水漂洗，温度65℃，时间5min。
喷砂：采用120目玻璃砂进行喷砂，压力0.4Mpa，喷砂距离5cm，喷砂时间2min。
超声波清洗按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为0.5：100的MICR-90溶液进行超声波处理，温度60℃，时间5min，频率35KHZ；
再用清水进行超声波处理，温度60℃，时间5min，频率75KHZ；
最后用清水漂洗，温度60℃，时间5min。
酸洗液1每L是由如下组分构成：HNO3200 mL，HF 10mL，余量为水。
酸洗液2每L是由如下组分构成：HCL 10mL，H2SO4100 mL，NH4HF25g，余量为水。
水洗和冲洗时间均为2min；喷淋均采用喷枪喷淋2min。
微弧阳极氧化工作溶液每L是由如下组分构成：H2SO410 ml，KI 5g，H3PO430 ml，余量为水。
抗菌工作液每L是由如下组分构成：聚维酮碘1g，KI 1g，余量为水。
封孔溶液每L是由如下组分构成：聚维酮碘1g，聚酯内酯5g，钛酸四正丁酯2ml，余量为二氯甲烷。
实施例2
一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金进行除油处理，得基材A；
(2)基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
(3)基材B用进行超声波清洗，得基材C；
(4)将基材C进行酸洗处理：先在室温条件下，用酸洗液1处理15s；再在50℃条件下，用酸洗液2处理5min；得基材D；
(5)用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E；
(6)将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理11min，电压180V，温度15℃，频率500HZ，占空比10％，得基材F；
(7)用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
(8)将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理15min，电压30V，温度15℃，得基材H；
(9)用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
(10)在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中，浸泡1～2s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层。
其中，除油按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为1:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理，温度65℃，时间8min，频率27KHZ；
再用清水进行超声波处理，调整温度至68℃，处理时间8min，频率80KHZ；
最后用清水漂洗，温度68℃，时间8min。
喷砂：采用220目玻璃砂进行喷砂，压力0.5Mpa，喷砂距离10cm，喷砂时间2.5min。
超声波清洗按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为0.55：100的MICR-90溶液进行超声波处理，温度65℃，时间8min，频率40KHZ；
再用清水进行超声波处理，温度65℃，时间8min，频率80KHZ；
最后用清水漂洗，温度65℃，时间8min。
酸洗液1每L是由如下组分构成：HNO3300 mL，HF 15mL，余量为水。
酸洗液2每L是由如下组分构成：HCL 15mL，H2SO4150 mL，NH4HF28g，余量为水。
水洗和冲洗时间均为3min；喷淋均采用喷枪喷淋2.5min。
微弧阳极氧化工作溶液每L是由如下组分构成：H2SO415 ml，KI 7g，H3PO435 ml，余量为水。
抗菌工作液每L是由如下组分构成：聚维酮碘2g，KI 2g，余量为水。
封孔溶液每L是由如下组分构成：聚维酮碘2g，聚酯内酯10g，钛酸四正丁酯3ml，余量为二氯甲烷。
实施例3
一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金进行除油处理，得基材A；
(2)基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
(3)基材B用进行超声波清洗，得基材C；
(4)将基材C进行酸洗处理：先在室温条件下，用酸洗液1处理20s；再在60℃条件下，用酸洗液2处理5min；得基材D；
(5)用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E；
(6)将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理12min，电压200V，温度20℃，频率1000HZ，占空比10％，得基材F；
(7)用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
(8)将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理，处理时间20min，电压50V，温度22℃，得基材H；
(9)用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
(10)在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中，浸泡1～2s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层。
其中，除油按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为1.1:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理，温度70℃，时间10min，频率30KHZ；
再用清水进行超声波处理，调整温度至70℃，处理时间10min，频率85KHZ；
最后用清水漂洗，温度70℃，时间10min。
喷砂打磨：采用250目玻璃砂进行喷砂，压力0.6Mpa，喷砂距离15cm，喷砂时间3min。
超声波清洗按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为0.55：100的MICR-90溶液进行超声波处理，温度70℃，时间10min，频率45KHZ；
再用清水进行超声波处理，温度70℃，时间10min，频率85KHZ；
最后用清水漂洗，温度70℃，时间10min。
酸洗液1每L成分是由如下组分构成：HNO3400 mL，HF 20mL，余量为水。
酸洗液2每L成分是由如下组分构成：HCL 20mL，H2SO4200 mL，NH4HF210g，余量为水。
水洗和冲洗时间均为5min；喷淋均采用喷枪喷淋3min。
微弧阳极氧化工作溶液每L是由如下组分构成：H2SO420 ml，KI 8g，H3PO438 ml，余量为水。
抗菌工作液每L是由如下组分构成：聚维酮碘3g，KI 4g，余量为水。
封孔溶液每L是由如下组分构成：聚维酮碘3g，聚酯内酯15g，钛酸四正丁酯4ml，余量为二氯甲烷。
实施例4
一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，包括以下步骤：
(1)将钛合金进行除油处理，得基材A；
(2)基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
(3)基材B用进行超声波清洗，得基材C；
(4)将基材C进行酸洗处理：先在室温条件下，用酸洗液1处理20s；再在60℃条件下，用酸洗液2处理5min；得基材D；
(5)用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E；
(6)将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理15min，电压250V，温度25℃，频率1500HZ，占空比10％，得基材F；
(7)用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
(8)将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理15min，电压50V，温度15℃，得基材H；
(9)用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
(10)在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中，浸泡1～2s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层。
其中，除油按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为1.2:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理，温度70℃，时间5min，频率25KHZ；
再用清水进行超声波处理，调整温度至65℃，处理时间9min，频率75KHZ；
最后用清水漂洗，温度70℃，时间5min。
喷砂打磨：采用320目玻璃砂进行喷砂，压力0.4Mpa，喷砂距离15cm，喷砂时间3min。
超声波清洗按顺序包括下列步骤：
先用MICR-90和水的体积比为0.6：100的MICR-90溶液进行超声波处理，温度70℃，时间5min，频率40KHZ；
再用清水进行超声波处理，温度60℃，时间5min，频率85KHZ；
最后用清水漂洗，温度60℃，时间10min。
酸洗液1每L成分是由如下组分构成：HNO3300 mL，HF 15mL，余量为水。
酸洗液2每L成分是由如下组分构成：HCL 20mL，H2SO4100 mL，NH4HF210g，余量为水。
水洗和冲洗时间均为2min；喷淋均采用喷枪喷淋3min。
微弧阳极氧化工作溶液每L是由如下组分构成：H2SO425 ml，KI 10g，H3PO440 ml，余量为水。
抗菌工作液每L是由如下组分构成：聚维酮碘5g，KI 5g，余量为水。
封孔溶液每L是由如下组分构成：聚维酮碘5g，聚酯内酯20g，钛酸四正丁酯5ml，余量为二氯甲烷。
实验效果：
将实施例1～4步骤(6)微弧阳极氧化处理得到的半成品基材F经电镜扫描，部分结果参见图1，结果表面，经步骤(1)～(6)加工处理后的半成品已具有多孔生物活性膜层结构，有利于后续加工工艺的实施；将实施例1～4制备的成品，一种钛合金表面载碘抗菌涂层经电镜扫描，部分结果参见图2，结果表明，大部分多孔生物活性膜层结构被封住，沉积有抗菌效果的非金属物质，避免了使用过程中溶出金属离子的风险；对抑菌涂层进行半封闭，防止抑菌涂层碘物质爆发性释放，显著延长了碘物质的缓释时间，具有更高效持久的抑菌效果。
对照实验1
为进一步阐明各加工步骤之间具有协同性，不可随意替代，对部分步骤处理后的加工半成品、成品进行对照比较：
在原始钛合金上(未经本发明任何步骤处理)和实施例1经步骤(1)到(6)处理后得到的基材F进行抑菌圈抑菌实验。
实验对象为金黄色葡萄球菌，抗菌测试方法：金黄色葡萄菌均匀涂布于整个平板上，将待测样件置于平板中培养24小时，观察样件周围有无抑菌圈，并测量抑菌圈直径。
实验结果，参见图3，其中，左下侧为原始钛合金，右上侧位基材F；未经处理的原始钛合金样件未出现抑菌圈，没有抗菌作用；基材F对金黄色葡萄球菌有抑菌作用，抑菌圈直径2.2mm，但抑菌效果不明显。
对照实验2
在原始钛合金上和实施例3经步骤(1)到(8)处理得到的基材H进行抑菌圈抑菌实验。
实验对象为金黄色葡萄球菌，抗菌测试方法：金黄色葡萄菌均匀涂布于整个平板上，将待测样件置于平板中培养24小时，观察样件周围有无抑菌圈，并测量抑菌圈直径。
实验结果，参见图4，其中，左下侧为基材H，右上侧位为原始钛合金，未经处理的原始钛合金样件未出现抑菌圈，没有抗菌作用，基材H有明显的抑菌圈，抑菌圈直径4.2mm，涂层对金色葡萄球菌展现良好的抗菌和抑菌作用。
对照实验3
为进一步精确比较，并模拟人体环境，用金黄色葡萄球菌通过抑菌率实验对未经处理的钛合金对照样和各实施例部分步骤制得的半成品进行抗菌性能测试，结果见下表1。其中，抑菌测试方法：
将样件经紫外光灭菌，以金黄色葡萄球菌作为微生物模型。将金黄色葡萄球菌接种到LB培养基中，置于恒温培养箱培养。将细菌溶液稀释并用于的待测样件和对照样表面抑菌试验。在孔板上进行待测样件和对照样表面接种操作。在完成接种后的20h,用PBS冲洗材料表面,收集冲洗液并将其稀释到适当的浓度接种于固体琼脂板上传播,放置在37℃恒温箱中培养24h后看结果计数其菌落数；
抑菌率＝1-实验组菌落数/对照组菌落数
PBS成分为磷酸氢二钠、磷酸二钾、氯化钠、氯化钾、水；
模拟体液对照实验中，模拟体液成分：氯化钠，碳酸氢钠、氯化钾、三水磷酸氢二钾、六水氯化镁、氯化钙、硫酸钠、三羟甲基胺烷和盐酸，模拟体液PH值为7.4。
表1
Figure BDA0002565598870000121
Figure BDA0002565598870000131
对照实验4
进一步研究抗菌涂层制备工艺、结合力与抑菌持久性效果的关系，其中，对照例除标明的区别外，与实施例1相同；抑菌率测试方法同对照实验3。具体参见表2。
表2
Figure BDA0002565598870000141
经与对比例比较可知，采用本发明限定的制备工艺，其结合力、模拟体液抑菌率显著高于对比例。本发明限定的制备工艺步骤若经随意调整，对最终产品的抑菌效果具有较大影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钛合金进行除油处理，得基材A；
（2）基材A喷砂打磨至表面均匀，得基材B；
（3）基材B进行超声波清洗，得基材C；
（4）将基材C进行酸洗：先在室温条件下，用酸洗液1处理10~20 s；再在40~60℃条件下，用酸洗液2处理3~5 min；得基材D；
（5）用纯化水对基材D依次进行水洗、冲洗和喷淋，得基材E;
（6）将基材E置于微弧阳极氧化工作溶液中，进行微弧阳极氧化处理10~15 min，电压160~250 V，温度10~25℃，频率300~1500 HZ，占空比10%，得基材F；
（7）用纯化水对基材F依次进行水洗、冲洗和喷淋，去除微弧阳极氧化残留液，得基材G；
（8）将基材G置于抗菌工作液中进行电泳处理10~30 min，电压20~60 V，温度10~25℃，得基材H；
（9）用纯化水对基材H依次进行水洗和冲洗，得基材I；
（10）在室温条件下，将基材I置于封孔溶液中浸泡1~2 s取出，重复5次；得钛合金表面载碘抗菌涂层；
步骤（6）每1L微弧阳极氧化工作溶液是由如下组分构成：H2SO410~25 ml，KI5~10 g，H3PO430~40 ml，余量为水；
步骤（8）每1L抗菌工作液是由如下组分构成：聚维酮碘1~5g，KI1~5 g，余量为水；步骤（10）每1L封孔溶液是由如下组分构成：聚维酮碘1~5g，聚酯内酯5~20g ，钛酸四正丁酯2~5ml，余量为二氯甲烷；
步骤（4）每1L酸洗液1是由如下组分构成：HNO3 200~400 mL，HF10~20 mL，余量为水；
步骤（4）每1L酸洗液2是由如下组分构成：HCl10~20 mL，H2SO4100~200 mL，NH4HF2 5~10g，余量为水。
2.如权利要求1所述的一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，其特征在于，步骤（1）所述除油具体包括：先用MICR-90和水的体积比为1~1.2:100的MICR-90溶液进行超声波除油处理5~10min，温度60~70℃，频率25~30 KHZ；再用清水进行超声波处理5~10min，调整温度至65~70℃，频率75~85 KHZ；最后用清水漂洗5~10min，温度为65~70℃。
3.如权利要求1所述的一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，其特征在于，步骤（2）所述喷砂具体包括：采用120~320目玻璃砂进行喷砂，压力0.4~0.6 Mpa ，喷砂距离5~15cm，喷砂时间2~3 min。
4.如权利要求1所述的一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，其特征在于，步骤（3）所述超声波清洗具体包括：先用MICR-90和水的体积比为0.5~0.6：100的MICR-90溶液进行超声波处理5~10 min，温度60~70℃，频率35~45 KHZ；再用清水进行超声波处理5~10 min，温度60~70℃，频率75~85 KHZ；最后用清水漂洗5~10 min，温度60~70℃。
5.如权利要求1所述的一种钛合金表面载碘抗菌涂层制备方法，其特征在于，所述水洗和冲洗时间均为2~5 min；所述喷淋均采用喷枪喷淋2~3 min。
6.权利要求1~5任一所述制备方法制备的钛合金表面载碘抗菌涂层在制备医疗器械中的应用。
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