钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医用材料技术领域，涉及钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法。该支架材料的制备方法的包括聚硅氧烷支架材料清洗、表面改性，催化活化及化学镀钬钨钴合金。本发明专利技术制备方法的优点是：支架材料的有机碳溢出率降低99%以上，莫氏硬度可达到7.9，经180天模拟人体体液腐蚀测试，金属离子溢出率小于1ppm，即该材料具有极高的生物环境可靠性。钬钨钴合金/聚硅氧烷材料可用于组织工程支架材料，应用前景明朗，市场潜力巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物医用材料
，涉及一种钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法。
技术介绍
随着全球老年人口数目的不断增加以及现代人工作压力大、生活不规律导致的慢性疾病患病率的逐年提高，人们对于生物医用材料的需求量持续攀升。近年来，生物医用材料的发展迅速，在全球市场中所占份额越来越大。目前，在临床应用中已经获得应用的典型生物医用金属材料包括不锈钢、钴铬合金和钛及钛合金。在这三种生物医用金属材料中，钴铬合金的刚度最大，钛合金的刚度最小。与钴铬合金和钛合金相比，不锈钢通常具有较高的韧性和循环扭转抗力。与钴铬合金和不锈钢相比，钛及钛合金具有最好的生物相容性、耐腐蚀性和比强度(抗拉强度与密度的比值)。与不锈钢和钛合金相比，钴铬合金具有最好的耐磨性和相对较高的强度。另外，其他生物医用金属材料如镁合金、铁、钽和铌虽然市场占有份额比较小，但在生物医用领域也占有着重要的地位。医用聚硅氧烷包括:(1)硅橡胶，分热硫化型和室温硫化型两种，主要用于制造人工器官、整复材料、医用管腔制品、药物载体、手术防粘连膜等；(2)硅凝胶，为双组分室温硫化硅橡胶，可用作人工晶状体及整形材料；(3)硅油及乳液，具有很好的消泡功能，叮用于肺气肿和肠胃道及人工心肺机中的消泡剂、药物防结块剂、润滑剂等。医用支架材料中，金属支架密度大，在体内存留人体负担大；聚合物支架密度小，人体负担小，但聚合物易降解，产生“有机碳”溢出，对人体不利；金属/聚合物复合材料型支架能结合二者的优点，但金属的种类有限，多以贵金属金、银、铂等为主，价格昂贵。本专利技术是在聚硅氧烷表面被覆一层钬钨钴合金层，核心工艺是在铜铁复合催化活化下，在化学镀溶液中，稀土元素钬进入钨钴合金的晶格中，形成更加致密稳定的合金层，这样有效的将聚硅氧烷与人体隔离，使聚硅氧烷有机碳溢出率降低99％以上，不仅如此，钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的莫氏硬度可达到7.9，是目前所有金属/聚硅氧烷复合支架材料中最好的；经180天模拟人体体液腐蚀测试，钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的金属离子溢出率小于百万分之一(1ppm)，说明该材料具有极高的生物环境可靠性。综上所述，本专利技术提出的钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法具有突出的实质性特点和显著的进步，即具备创造性。
技术实现思路
本专利技术属于生物医用材料
，涉及一种钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法。该制备方法的步骤如下：1)将聚硅氧烷支架依次用重量百分比浓度为10％的氢氧化钾水溶液、5％的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2)将洗净的聚硅氧烷支架置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于120℃干燥3小时，冷却至室温，得改性聚硅氧烷支架；其中改性剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：3-脲丙基三甲氧基硅烷浓度3～6g/L，甲基丙烯酸羟乙酯浓度9～12g/L，过氧化苯甲酸浓度1～3g/L，丙酮浓度100～200g/L。3)将改性聚硅氧烷支架置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3％的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，洗净，得活化聚硅氧烷支架；其中活化剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：氯化铜浓度20～30g/L，硫酸亚铁浓度20～30g/L，柠檬酸钠浓度20～30g/L。4)将活化聚硅氧烷支架置于钬钨钴化学镀溶液中，于75℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料。其中钬钨钴化学镀溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：硝酸钬浓度20～30g/L；硝酸钴浓度20～30g/L；钨酸钠浓度40～60g/L；乙二胺四乙酸二钠浓度30～60g/L；柠檬酸钠浓度60～90g/L；二甲氨基硼烷浓度3～6g/L；碳酸氢钠浓度6～9g/L。5)钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料测试表征。将钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料置于模拟人体体液中，于37℃放置180天，取出，测试溶液中有机碳溢出量，并与聚硅氧烷支架材料相比较，计算有机碳溢出降低率；以能量弥散X射线探测器(EDX)测试支架材料的元素含量，计算钬、钨、钴离子的溢出率；以万能材料试验机测试支架材料的弯曲模量，以莫氏硬度计测试支架材料的表面硬度。其中模拟人体体液各成分含量：NaCl8g/L，KCl0.4g/L，NaHCO30.35g/L，CaCl20.14g/L，Na2HPO40.06g/L，KH2PO40.06g/L，MgSO4.7H2O0.2g/L,葡萄糖1g/L。以本专利技术的制备方法制备的钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料可用于组织工程支架材料包括：骨、软骨、血管、神经、皮肤和人工器官，如肝、脾、肾、膀胱等的组织支架材料。具体实施方式下面通过实施例进一步描述本专利技术实施例1将聚硅氧烷支架依次用重量百分比浓度为10％的氢氧化钾水溶液、5％的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干。将4.8g3-脲丙基三甲氧基硅烷，9.1g甲基丙烯酸羟乙酯，1.5g过氧化苯甲酸溶于160g丙酮中，添加去离子水，配成体积为1L的改性剂溶液。将洗净的聚硅氧烷支架置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于120℃干燥3小时，冷却至室温，得改性聚硅氧烷支架。将24.1g氯化铜，22.6g硫酸亚铁，21.9g柠檬酸钠溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的活化剂溶液。将改性聚硅氧烷支架置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3％的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，洗净，得活化聚硅氧烷支架。将26.6g硝酸钬，25.3g硝酸钴，45.91g钨酸钠，56.3g乙二胺四乙酸二钠，80.8g柠檬酸钠，3.0g二甲氨基硼烷，6.1g碳酸氢钠溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的钬钨钴化学镀溶液。将活化聚硅氧烷支架置于钬钨钴化学镀溶液中，于75℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料。将8gNaCl，0.4gKCl，0.35gNaHCO3，0.14gCaCl2，0.06gNa2HPO4，0.06gKH2PO4，0.2gMgSO4.7H2O，1g葡萄糖溶于500mL去离子水中，再稀释成体积为1L的模拟人体体液。将钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料置于模拟人体体液中，于37℃放置180天，取出，测试溶液中有机碳溢出量，并与聚硅氧烷支架材料相比较，计算有机碳溢出降低率为99.3％；以能量弥散X射线探测器(EDX)测试支架材料的元素含量，计算钬、钨、钴离子的溢出率分别为0.45ppm、0.06ppm、0.52ppm；以万能材料试验机测试支架材料的弯曲模量为1.31GPa，以莫氏硬度计测试支架材料的表面硬度为8.1。实施例2将聚硅氧烷支架依次用重量百分比浓度为10％的氢氧化钾水溶液、5％的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干。将4.3g3-脲丙基三甲氧基硅烷，9.9g甲基丙烯酸羟乙酯，1.6g过氧化苯甲酸溶于145g丙酮中，添加去离子水，配成体积为1L的改性剂溶液。将洗净的聚硅氧烷支架置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于120℃干燥3小时，冷却至室温，得改性聚硅氧烷支架。将23.6g氯化铜，25.9g硫酸亚铁，2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法，其特征在于：1）将聚硅氧烷支架依次用重量百分比浓度为10%的氢氧化钾水溶液、5% 的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2）将洗净的聚硅氧烷支架置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于120℃干燥3小时，冷却至室温，得改性聚硅氧烷支架；3）将改性聚硅氧烷支架置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，用去离子水洗净，得活化聚硅氧烷支架；4）将活化聚硅氧烷支架置于钬钨钴化学镀溶液中，于75℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料。

【技术特征摘要】
1.一种钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法，其特征在于：1）将聚硅氧烷支架依次用重量百分比浓度为10%的氢氧化钾水溶液、5%的双氧水溶液、去离子水洗净、烘干；2）将洗净的聚硅氧烷支架置于改性剂溶液中30分钟，取出，置于烘箱中于120℃干燥3小时，冷却至室温，得改性聚硅氧烷支架；3）将改性聚硅氧烷支架置于活化剂溶液中30分钟，取出，用去离子水洗净，烘干，再置于重量百分比浓度为3%的硼氢化钠水溶液中10分钟，取出，用去离子水洗净，得活化聚硅氧烷支架；4）将活化聚硅氧烷支架置于钬钨钴化学镀溶液中，于75℃化学镀3小时，取出洗净，烘干，得钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料。2.如权利要求1所述的钬钨钴合金/聚硅氧烷支架材料的制备方法，其特征在于所述的改性剂溶液的配方是溶剂为去离子水，溶液中各种溶质浓度分别为：3-脲丙基三甲氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝碧健，
申请(专利权)人：太仓碧奇新材料研发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32