CN112089894A - 骨水泥液体、骨水泥及其制备方法和应用 - Google Patents

骨水泥液体、骨水泥及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种骨水泥液体、骨水泥及其制备方法和应用,涉及医用骨修复生物材料技术领域。该骨水泥液体包括有机硅消泡剂,有机硅消泡剂的加入可以有效减少骨水泥在搅拌过程中出现的气泡,进而提高骨水泥机械性能,使其在常规搅拌的条件下便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度。该骨水泥液体有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。此外,有机硅消泡剂的加入可以在骨水泥中引入含硅物质,其释放的硅离子对成骨有益处。

Description

骨水泥液体、骨水泥及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及医用骨科材料技术领域,尤其是涉及一种骨水泥液体、骨水泥及其制备方法和应用。
背景技术
骨水泥(bone cement)是一种用于填充骨与植入物间隙或骨腔并具有自凝特性的生物材料。主要化学成分是聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate PMMA),属于丙烯酸骨水泥。自从1958年Charney首次应用骨水泥固定股骨假体成功施行全髋关节置换以来,骨水泥己广泛应用于骨科临床。骨水泥固定可保证术后假体的即时稳定,在骨组织-骨水泥-假体界面上无任何微动,允许术后早期负重,疗效肯定。
按照骨水泥调制及使用方法,可将骨水泥技术大致分为三代,具体为:
(1)、笫一代骨水泥技术(70年代中期以前):自1958年Charnley应用骨水泥固定人工髋关节开始,到1973年骨水泥枪问世的这段时间,用骨水泥固定人工关节均用手工操作,即为第一代骨水泥充填技术。主要特点是手工搅伴骨水泥、保留髓腔松质骨、髓腔冲洗和吸引、髓腔内放置排气管、用手将面团期骨水泥填塞入髓腔内、用手维持假体柄中立位、假体柄外形(棱角尖锐)对骨水泥有切割。
(2)、第二代骨水泥技术(70年代--90年代):自1973年骨水泥枪问世到80年代后期,对骨髓腔冲洗开始重视,应用骨水泥枪充填骨水泥,即为第二代骨水泥充填技术。主要特点是骨水泥手工搅拌后倒入骨水泥枪管内,去除髓腔内松质骨,重视股骨髓腔的冲洗、吸引和保持干燥,髓腔远端使用髓腔塞,使用骨水泥枪自髓腔深部逐步后退填充骨水泥,用手或早期中位器维持假体柄中立位,假体柄材料和外形(棱角钝圆)对骨水泥有切割。
(3)、笫三代骨水泥技术(90年代以后):第三代骨水泥填充技术是在保持第二代骨水泥充填技术的基础上,即继续采用脉冲加压冲洗处理髓腔,继续使用髓腔栓,加压封盖及骨水泥枪充填骨水泥,同时增加应用离心或真空技术搅拌骨水泥,减少骨水泥孔隙率,以增加骨水泥强度。主要特点是真空或离心调配骨水泥后装入骨水泥枪管内,去除髓腔内松质骨,重视股骨髓腔的冲洗、吸引、含肾上腺素海绵填塞止血和保持干燥,髓腔远端使用髓腔塞,使用骨水泥枪自髓腔深部逐步后退填充骨水泥并维持加压,假体柄远端和近端特殊纹理或预涂处理,有利于应力经过骨水泥传递到骨质。
在临床应用中,机械强度对骨水泥的使用有着极其重要的影响。因此,近年来,在如何提高骨水泥自身机械性质方面,众多的学者着眼于通过改变骨水泥的搅拌方法,减少其疏松度(含空气量)来达到此目的,其中包括真空搅拌制备骨水泥。骨水泥真空搅拌简单概括为:用真空泵将用于搅拌骨水泥的容器抽成真空状态,并在此状态下进行骨水泥的搅拌混合,最终实现降低骨水泥孔隙率的目的。但是,上述真空搅拌方式会导致手术过程复杂化,进而延长了手术时间。此外额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高,且对相关辅助器械的稳定性也会有较高的要求。
因此,有必要研究开发出一种骨水泥,该骨水泥材料可以在常规搅拌的条件下,有效减少骨水泥产生的气泡,改善骨水泥力学性能,进而在保持骨水泥强度的同时,减少了手术时间和成本,具有操作简便、实用性强的优势。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种骨水泥液体,由该骨水泥液体和固体粉料混合后制备得到的骨水泥在常规搅拌的条件下,便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度,进而有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
本发明提供的一种骨水泥液体,所述骨水泥液体中包括有机硅消泡剂。
进一步的,所述有机硅消泡剂包括线状聚硅氧烷和/或聚醚-硅氧烷共聚物;
优选地,所述线状聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的至少一种。
优选地,所述聚醚-硅氧烷共聚物包括端烯丙基聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、烯丙醇聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、α-烯丙基甲基封端聚醚改性硅氧烷共聚物、非水解型聚醚改性硅氧烷共聚物中的至少一种。
进一步的,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:
甲基丙烯酸甲酯94~96%、促进剂1.5~2.5%、阻聚剂0.009~0.011%和有机硅消泡剂2.5~3.5%;
所述骨水泥固化溶液各组分的质量百分数的和为100%;
优选地,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:
甲基丙烯酸甲酯94.99%、促进剂2%、阻聚剂0.01%和有机硅消泡剂3%。
优选地,所述促进剂为N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺或硫醇中的至少一种,优选为N,N-二甲基对甲苯胺;
优选地,所述阻聚剂为对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、亚硝酚中的至少一种,优选为对苯二酚。
本发明提供的一种上述骨水泥液体的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。
本发明提供的一种骨水泥,所述骨水泥包括上述骨水泥液体。
进一步的,所述骨水泥还包括固体粉料;
优选地,所述固体粉料主要由聚甲基丙烯酸甲酯、显影剂和引发剂混匀后制备得到。
进一步的,按质量百分数计,所述固体粉料包括以下组分:
聚甲基丙烯酸甲酯88.5~90.5%、显影剂9~11%和引发剂0.4~0.6%,所述固相粉料中各组分质量百分数的和为100%。
进一步的,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化环己酮或过氧化甲乙酮中的至少一种,优选为过氧化苯甲酰;
优选地,显影剂包括硫酸钡、二氧化锆、钽粉中的至少一种,优选为硫酸钡和/或二氧化锆。
本发明提供的一种上述骨水泥的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将骨水泥液体与固相粉料调和,制备得到骨水泥。
本发明提供的一种上述骨水泥在制备医用骨科修复生物材料中的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的骨水泥液体,该骨水泥液体在现有骨水泥液体的基础上加入有机硅消泡剂,有机硅消泡剂的加入可以有效减少骨水泥在搅拌过程中出现的气泡,进而提高骨水泥机械性能,使其在常规搅拌(60~100rmp/min)的条件下,便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度。该骨水泥液体有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。此外,有机硅消泡剂的加入可以在骨水泥中引入含硅物质,可释放硅离子对成骨有益处。
本发明提供的上述骨水泥液体的制备方法,该制备方法为将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。上述制备方法具有制备工艺简单,易于操作的优势。
本发明提供的骨水泥,所述骨水泥包括上述骨水泥液体和固体粉料,本申请骨水泥在常规搅拌的条件下,便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度,进而有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。
本发明提供的上述骨水泥的制备方法,该制备方法为将骨水泥液体与固相粉料调和,制备得到骨水泥。上述制备方法具有制备工艺简单,易于操作的优势。
本发明提供的上述骨水泥可以广泛应用于医用骨科修复生物材料的制备中。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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。
根据本发明的一个方面,一种骨水泥液体,所述骨水泥液体中包括有机硅消泡剂。
本发明提供的骨水泥液体,该骨水泥液体在现有骨水泥液体的基础上加入有机硅消泡剂,有机硅消泡剂的加入可以有效减少骨水泥在搅拌过程中出现的气泡,进而提高骨水泥机械性能,使其在常规搅拌的条件下,便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度。该骨水泥液体有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。此外,有机硅消泡剂的加入可以在骨水泥中引入含硅物质,可释放硅离子对成骨有益处。
作为一种优选的实施方式,上述有机硅消泡剂具有以下特点:
(1)应用面广:由于硅油特殊的化学结构,既不与水或含极性基团的物质相溶,也不与烃类或含烃基的有机物相溶。由于硅油对各类物质的不溶性,因而应用面广,既使用水体系消泡,又可在油体系中使用。
(2)表面张力小:硅油的表面能力一般为20-21达因/厘米,比水(72达因/厘米)及一般起泡液的表面张力都小,消泡效能好。
(3)热稳定性好:以常用的二甲基硅油为例,它长时间可耐150℃,短时间可耐300℃以上,其Si-O键不分解。就确保了有机硅消泡剂可在广阔的温度范围内使用。
(4)化学稳定性好:由于Si-O键比较稳定,所以硅油的化学稳定性很高,很难与其它物质发生化学反应。因此,只要配制合理,有机硅消泡剂允许在含酸、碱、盐的体系中使用。
(5)生理惰性:硅油已被证明对人畜没有毒性,其半致死剂量大于34克/公斤。所以有机硅消泡剂(在适宜无毒乳化剂等搭配下)可安全地用于食品、医疗、医药及化妆品等工业上。
(6)消泡力强:有机硅消泡剂不仅能有效地破除已经生成的泡沫,而且可以显著地抑制泡沫,防止泡沫的生成。它的使用量很少,只要加入起泡介质重量的百万分之一(1ppm),即能产生消泡效果。其常用范围是1至100ppm。不但成本低,而且不污染被消泡的物质。
在本发明的一种优选实施方式中,所述有机硅消泡剂包括线状聚硅氧烷和/或聚醚-硅氧烷共聚物;
作为一种优选的实施方式,上述所述聚醚-硅氧烷共聚物包括端烯丙基聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、烯丙醇聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、α-烯丙基甲基封端聚醚改性硅氧烷共聚物、非水解型聚醚改性硅氧烷共聚物中的至少一种。
在上述优选实施方式中,所述线状聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的至少一种。
作为一种优选的实施方式,聚二甲基硅氧烷(二甲基硅油)是一种含Si—O—Si键构成主链结构的聚合物。习惯上称有机硅或聚硅醚,可以是线型、环状或交联结构。二甲基硅油由于其生理惰性及良好的消泡性能,广泛用于医疗方面。二甲基硅油的LD50为35000mg/kg,远高于食盐和酒精,几乎和白糖等同,属于安全无害物质;氟硅氧烷主链为有机硅结构,在保持有机硅材料耐热性、耐寒性的同时,兼具高表面活性、高耐热稳定性及高化学稳定性等特点,因此可作为疏水性强和表面张力较低的消泡剂使用;乙二醇硅氧烷消泡、抑泡能力强,用量少,渗透性好,热稳定性和化学稳定性良好,不燃、不爆,价格低廉,无毒,无不良副作用。
在本发明的一种优选实施方式中,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:
甲基丙烯酸甲酯94~96%、促进剂1.5~2.5%、阻聚剂0.009~0.011%和有机硅消泡剂2.5~3.5%;
所述骨水泥液体各组分的质量百分数的和为100%;
在上述优选实施方式中,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:甲基丙烯酸甲酯94.99%、促进剂2%、阻聚剂0.01%和有机硅消泡剂3%。
本发明中,通过对各组分原料用量比例的进一步调整和优化,从而进一步优化了本发明骨水泥液体的技术效果。
在本发明的一种优选实施方式中,所述促进剂为N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺或硫醇中的至少一种,优选为N,N-二甲基对甲苯胺;
在本发明的一种优选实施方式中,所述阻聚剂为对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、亚硝酚中的至少一种,优选为对苯二酚。
根据本发明的一个方面,一种上述骨水泥液体的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。
本发明提供的上述骨水泥液体的制备方法,该制备方法为将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。上述制备方法具有制备工艺简单,易于操作的优势。
根据本发明的一个方面,一种骨水泥,所述骨水泥包括上述骨水泥液体。
本发明提供的骨水泥,所述骨水泥包括上述骨水泥液体,由上述骨水泥液体的性质所决定,本申请骨水泥在常规搅拌的条件下,便可以达到现有真空搅拌制备得到的骨水泥强度,进而有效缓解了现有真空搅拌制备骨水泥的方法所导致的手术过程复杂化,以及额外引入真空搅拌所需辅助器械造成手术成本提高的问题。
在本发明的一种优选实施方式中,所述骨水泥还包括固体粉料;
在上述优选实施方式中,所述固体粉料主要由聚甲基丙烯酸甲酯、显影剂和引发剂混匀后制备得到。
优选地,按质量百分数计,所述固体粉料包括以下组分:聚甲基丙烯酸甲酯88.5~90.5%、显影剂9~11%和引发剂0.4~0.6%,所述固相粉料中各组分质量百分数的和为100%。
在本发明的一种优选实施方式中,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化环己酮或过氧化甲乙酮中的至少一种,优选为过氧化苯甲酰,过氧化苯甲酰具有引发效率高的优势;
在本发明的一种优选实施方式中,显影剂包括硫酸钡、二氧化锆、钽粉中的至少一种,优选为硫酸钡和/或二氧化锆。
优选地,所述显影剂为1~10μm粒径的硫酸钡,具有显影效果好,性价比高的优点。
根据本发明的一个方面,一种上述骨水泥的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
将骨水泥液体与固相粉料调和,制备得到骨水泥。
本发明提供的上述骨水泥的制备方法,该制备方法为将骨水泥液体与固相粉料调和,制备得到骨水泥。上述制备方法具有制备工艺简单,易于操作的优势。
根据本发明的一个方面,一种上述骨水泥在制备医用骨科修复材料中的应用。
本发明提供的上述骨水泥可以广泛应用于医用骨科修复材料的制备中。
下面将结合实施例和对比例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
实施例1~5
一种骨水泥液体,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:
Figure BDA0002696288960000101
上述骨水泥液体的制备方法,包括以下步骤:将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。
实施例6
本实施例除将聚二甲基硅氧烷替换为氟硅氧烷外,其余同实施例5。
实施例7
本实施例除将聚二甲基硅氧烷替换为乙二醇硅氧烷外,其余同实施例5。
实施例8
本实施例除将聚二甲基硅氧烷替换为烯丙醇聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物外,其余同实施例5。
实施例9
一种骨水泥液体,按质量百分数计,所述液体溶液包括以下组分:
甲基丙烯酸甲酯单体93%、促进剂2.0%、阻聚剂0.01%和有机硅消泡剂5%。
实施例10~18
一种骨水泥,所述骨水泥的制备方法,包括以下步骤:
将骨水泥液体与固相粉料调和后以60-100次/分钟的速率搅拌1min,随后固化,制备得到骨水泥。
其中,所述实施例10~18中的骨水泥液体分别为实施例1~9制备得到的骨水泥液体;
所述固体粉料,按质量百分数计,包括以下组分:
聚甲基丙烯酸甲酯89.5%、显影剂10%和引发剂0.5%,所述固相粉料中各组分质量百分数的和为100%。
对比例1
一种骨水泥,所述骨水泥的制备方法,包括以下步骤:
将骨水泥液体和固体粉料在普通容器中混合,并以60-100次/分钟的速率搅拌1min,获得液态骨水泥,随着时间的延长,骨水泥粘度逐渐升高并逐渐固化形成骨水泥。
所述液体溶液,按质量百分数计,包括以下组分:甲基丙烯酸甲酯98%、二甲基对甲苯胺2%、对苯二酚0.01%;
所述固体粉料同实施例18。
本对比例不包含有机硅消泡剂。
对比例2
一种骨水泥,所述骨水泥的制备方法,包括以下步骤:
将骨水泥液体和固体粉料在真空搅拌器中混合,并以60-100次/分钟的速率真空搅拌1min,获得液态骨水泥,随着时间的延长,骨水泥粘度逐渐升高并逐渐固化形成骨水泥。
所述液体溶液,按质量百分数计,包括以下组分:甲基丙烯酸甲酯97.99%、二甲基对甲苯胺2%、对苯二酚0.01%;
所述固体粉料同实施例18。
本对比例不包含有机硅消泡剂。
对比例3
采用Stryker公司生产的Simplex P骨水泥作对比,骨水泥的制备方法包括以下步骤:
将骨水泥液体和固体粉料在普通容器中混合,并以60-100次/分钟的速率搅拌1min,获得液态骨水泥,随着时间的延长,骨水泥粘度逐渐升高并逐渐固化形成骨水泥。
所述液体溶液,按质量百分数计,包括以下组分:甲基丙烯酸甲酯98%、二甲基对甲苯胺2%、对苯二酚0.01%;
所述固体粉料同实施例18。
本对比例不包含有机硅消泡剂。
实验例1
为标明本申请制备得到的骨水泥可以在常规搅拌的条件下,有效减少骨水泥产生的气泡,改善骨水泥力学性能。进而在保持骨水泥强度的同时,相较于现有真空搅拌制备骨水泥的方法减少了手术时间和成本,具有操作简便、实用性强的优势,特进行如下实验:
(1)、力学性能实验:
实验分组:1、将实施例10~18经常规搅拌固化制备得到的骨水泥,待其达到面团期时将其放入模具中,制备相同大小的骨水泥样条(长75±1mm,宽10±1mm,厚3.3±0.1mm),待其凝固后取出备用,作为实验组1~9;
2、将对比例1经常规搅拌和对比例2经真空搅拌制备得到的骨水泥,待其达到面团期时将其放入模具中,制备相同大小的骨水泥样条,待其凝固后取出备用,作为对照组1和对照组2;
3、采用现有市售Stryker公司生产的Simplex P骨水泥作为对照组3。
实验方法:根据目前国内外已发布的PMMA骨水泥相关标准,将上述实验组1~9以及对照组1~3的骨水泥产品静态压缩测试以及静态四点弯曲测试方法及其接受标准依据了《YY 0459-2003外科植入物丙烯酸类树脂骨水泥》(ISO 5833:2002,IDT)。
具体实验结果如下表所示:
Figure BDA0002696288960000131
Figure BDA0002696288960000141
由上表可知,在一定范围内,随着消泡剂量的增加,骨水泥的力学强度有一定降低,但是差异较小,并在标准范围内,符合标准要求;但当消泡剂的含量增加到5%时,由于消泡剂含量偏高,分布不均,因此造成骨水泥力学强度明显下降,并且低于标准要求。随后将常规搅拌添加消泡剂骨水泥的力学强度和真空搅拌骨水泥的力学强度进行对比,二者之间无差异,并且和常规搅拌的骨水泥、市售骨水泥产品的力学强度进行对比,发现添加消泡剂骨水泥的力学强度偏高,说明一定量的消泡剂的添加可以明显提高骨水泥的力学强度。
(2)、气泡相关实验:
观察实施例10~18经常规搅拌固化制备得到的骨水泥,采用固定搅拌速度搅拌固定时间后,静置骨水泥过程中,骨水泥表面产生的气泡数量进行判断。同时采用与上述实施例10~18常规搅拌相同的方法将对比例1和对比例2中的液体溶液和固体粉料进行搅拌,同时,采用真空搅拌的方法将对比例3中骨水泥液体和固体粉料进行搅拌,观察骨水泥表面产生的气泡数量。
具体方法如下:在环境温度:23±1℃、环境湿度:≥40%的条件下,将骨水泥粉体及液体进行混合,以60rpm速度搅拌1min。搅拌后静置骨水泥,记录开始静置后1min时间段内,骨水泥表面产生的气泡数量。
具体结果如下表所示:
Figure BDA0002696288960000142
Figure BDA0002696288960000151
由上表可知,与不添加消泡剂的常规搅拌的骨水泥相比,搅拌过程中,添加消泡剂骨水泥产生的气泡个数明显减少,并且和真空搅拌骨水泥产生气泡的个数相近,因此说明此消泡剂的添加能明显减少骨水泥搅拌过程中的气泡产生的个数,同时提高骨水泥的力学强度,使骨水泥临床应用效果更理想。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种骨水泥液体,其特征在于,所述骨水泥液体中包括有机硅消泡剂。
2.根据权利要求1所述的骨水泥液体,其特征在于,所述有机硅消泡剂包括线状聚硅氧烷和/或聚醚-硅氧烷共聚物;
优选地,所述线状聚硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷和乙二醇硅氧烷中的至少一种;
优选地,所述聚醚-硅氧烷共聚物包括端烯丙基聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、烯丙醇聚氧乙烯醚改性硅氧烷共聚物、α-烯丙基甲基封端聚醚改性硅氧烷共聚物、非水解型聚醚改性硅氧烷共聚物中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的骨水泥液体,其特征在于,按质量百分数计,所述骨水泥液体包括以下组分:
甲基丙烯酸甲酯94~96%、促进剂1.5~2.5%、阻聚剂0.009~0.011%和有机硅消泡剂2.5~3.5%;所述骨水泥液体各组分的质量百分数的和为100%;
优选地,按质量百分数计,所述骨水泥液体包括以下组分:甲基丙烯酸甲酯94.99%、促进剂2%、阻聚剂0.01%和有机硅消泡剂3%;
优选地,所述促进剂为N,N-二甲基对甲苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺或硫醇中的至少一种,优选为N,N-二甲基对甲苯胺;
优选地,所述阻聚剂为对苯二酚、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚、亚硝酚中的至少一种,优选为对苯二酚。
4.一种根据权利要求1~3任一项所述的骨水泥液体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将各组分混匀,制备得到骨水泥液体。
5.一种骨水泥,其特征在于,所述骨水泥包括权利要求1~3任一项所述的骨水泥液体。
6.根据权利要求5所述的骨水泥,其特征在于,所述骨水泥还包括固体粉料;
优选地,所述固体粉料主要由聚甲基丙烯酸甲酯、显影剂和引发剂混匀后制备得到。
7.根据权利要求6所述的骨水泥,其特征在于,按质量百分数计,所述固体粉料包括以下组分:
聚甲基丙烯酸甲酯88.5~90.5%、显影剂9~11%和引发剂0.4~0.6%,所述固体粉料中各组分质量百分数的和为100%。
8.根据权利要求6所述的骨水泥,其特征在于,所述引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化环己酮或过氧化甲乙酮中的至少一种,优选为过氧化苯甲酰;
优选地,显影剂包括硫酸钡、二氧化锆、钽粉中的至少一种,优选为硫酸钡和/或二氧化锆。
9.一种根据权利要求5~8任一项所述的骨水泥的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
将骨水泥液体与固相粉料调和,制备得到骨水泥。
10.一种根据权利要求5~8任一项所述的骨水泥在制备医用骨科修复生物材料中的应用。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0177781A1 (de) * 1984-09-10 1986-04-16 Draenert, Klaus, Dr.med.Dr.med.habil. Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
CN1138001A (zh) * 1995-06-06 1996-12-18 曾冠豪 预包装的液体骨粘固剂
CN104906632A (zh) * 2015-06-19 2015-09-16 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种骨水泥及其制备方法和应用
CN110898467A (zh) * 2019-12-05 2020-03-24 浙江新安化工集团股份有限公司 消泡活性物、其制备方法及消泡剂

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0177781A1 (de) * 1984-09-10 1986-04-16 Draenert, Klaus, Dr.med.Dr.med.habil. Knochenzement und Verfahren zu seiner Herstellung
CN1138001A (zh) * 1995-06-06 1996-12-18 曾冠豪 预包装的液体骨粘固剂
CN104906632A (zh) * 2015-06-19 2015-09-16 上海凯利泰医疗科技股份有限公司 一种骨水泥及其制备方法和应用
CN110898467A (zh) * 2019-12-05 2020-03-24 浙江新安化工集团股份有限公司 消泡活性物、其制备方法及消泡剂

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李素华: "浅述第三代骨水泥的应用与保管", 《中华护理杂志》 *
高彦祥: "《食品消泡剂》", 31 July 2019, 北京:中国轻工业出版社 *

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