添加有硼酸镁晶须的生物材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了添加有硼酸镁晶须的生物材料及其制备方法，其以聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯为主要成分，通过加入聚‑3‑羟基丁酸酯、三羟甲基氨基甲烷、2‑硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵、环氧大豆油、萘醋酸钠、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙、分散剂、稳定剂，辅以混合搅拌、高温烧结、粉碎、高压煅烧、酸浸、超声分散、螺杆挤出、注塑处理等工艺制备而成。该添加有硼酸镁晶须的生物材料耐低温冲击性和耐老化性能高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医用材料
，特别涉及添加有硼酸镁晶须的生物材料及其制备方法。
技术介绍
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，生物医用材料的应用极大促进了医学诊疗技术的飞速发展。迄今为止,被详细研究过的生物材料已有一千多种，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。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。其中高分子材料以其优良的性质、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。首先高分子材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；而且高分子材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；还有高分子材料加工方便，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。聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯三种。甲基排列在分子主链的同一侧称等规聚丙烯，若甲基无秩序的排列在分子主链的两侧称无规聚丙烯，当甲基交替排列在分子主链的两侧称间规聚丙烯。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95%，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分。聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点。密度小，是最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性差，较易老化。因此，开发一种以聚丙烯为主要成分，添加有其他成分的新型生物材料，以提高材料的耐低温冲击性和耐老化性能就显得尤为重要。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了添加有硼酸镁晶须的生物材料及其制备方法，其以聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯为主要成分，通过加入聚-3-羟基丁酸酯、三羟甲基氨基甲烷、2-硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵、环氧大豆油、萘醋酸钠、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙、分散剂、稳定剂，辅以混合搅拌、高温烧结、粉碎、高压煅烧、酸浸、超声分散、螺杆挤出、注塑处理等工艺制备而成。该添加有硼酸镁晶须的生物材料耐低温冲击性和耐老化性能高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：添加有硼酸镁晶须的生物材料，由下列重量份的原料制成：聚丙烯50-60份、聚乙醇酸45-55份、对羟基苯甲酸甲酯30-40份、聚-3-羟基丁酸酯15-20份、三羟甲基氨基甲烷14-18份、2-硫醇基苯骈咪唑10-12份、双马来酰胺酸8-10份、乙二胺四乙酸6-8份、十二烷基三甲基碘化铵5-9份、环氧大豆油4-6份、萘醋酸钠4-6份、硼酸镁晶须3-5份、蒙脱石粉3-5份、轻质碳酸钙2-6份、分散剂2-4份、稳定剂2-4份。优选地，所述分散剂选自聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任意一种。优选地，所述稳定剂选自乙撑双硬脂酰胺、亚磷酸-苯二异辛酯、硬脂酸铝中的任意一种。所述的添加有硼酸镁晶须的生物材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯、聚-3-羟基丁酸酯、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙混合，加入15倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于900-1000℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成100目的粉末状产物；（2）将三羟甲基氨基甲烷、2-硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.8-1.0MPa,反应温度为650-700℃，反应25-35分钟，得到煅烧混合物，待反应结束后将煅烧混合物浸泡在浓度为5%的稀酸溶液中，在85-95℃的温度下放置3小时，随后过滤，用85℃去离子水洗涤聚合物3次，最后在110-120℃的温度下干燥，得中间混合物；（3）将步骤（1）得到的粉末状产物、步骤（2）得到的中间混合物、环氧大豆油、萘醋酸钠、分散剂、稳定剂共同加入到超声波分散器中，再加入等质量的无水乙醇，随后以10%的NaOH溶液调节pH至8.5，以35-45kHz的频率超声分散1.5h，得到超声处理混合物，随后将超声处理混合物置于高温反应釜中进行搅拌，搅拌转速为100rpm，搅拌时间为80分钟，随后将混合物放料到冷锅，降温至60℃；（4）将步骤（3）冷却后的混合物注入双螺杆挤出机中，进行挤出造粒，得材料颗粒；（5）将步骤（4）中的材料颗粒加入注塑机中进行反应，得到终产品。优选地，所述步骤（4）中双螺杆挤出机的螺杆转速为1200-1300转/分钟，螺杆温度为250℃。优选地，所述步骤（5）中注塑机的反应温度控制为255℃，注射时间为3-5秒，保压时间为0.4秒，螺杆转速为270转/分钟，注射压力为80MPa。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术的添加有硼酸镁晶须的生物材料以聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯为主要成分，通过加入聚-3-羟基丁酸酯、三羟甲基氨基甲烷、2-硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵、环氧大豆油、萘醋酸钠、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙、分散剂、稳定剂，辅以混合搅拌、高温烧结、粉碎、高压煅烧、酸浸、超声分散、螺杆挤出、注塑处理等工艺制备而成。该添加有硼酸镁晶须的生物材料耐低温冲击性和耐老化性能高，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本专利技术的添加有硼酸镁晶须的生物材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1分别称取聚丙烯50份、聚乙醇酸45份、对羟基苯甲酸甲酯30份、聚-3-羟基丁酸酯15份、三羟甲基氨基甲烷14份、2-硫醇基苯骈咪唑10份、双马来酰胺酸8份、乙二胺四乙酸6份、十二烷基三甲基碘化铵5份、环氧大豆油4份、萘醋酸钠4份、硼酸镁晶须3份、蒙脱石粉3份、轻质碳酸钙2份、聚乙烯蜡2份、乙撑双硬脂酰胺2份。（1）将聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯、聚-3-羟基丁酸酯、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙混合，加入15倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于900℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成100目的粉末状产物；（2）将三羟甲基氨基甲烷、2-硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵加入密封煅烧炉中，充入氩气，炉内保持压强0.8MPa,反应温度为650℃，反应25分钟，得到煅烧混合物，待反应结束后将煅烧混合物浸泡在浓度为5%的稀酸溶液中，在85℃的温度下放置3小时，随后过滤，用85℃去离子水洗涤聚合物3次，最后在110℃的温度下干燥，得中间混合物；（3）将步骤（1）得到的粉末状产物、步骤（2）得到的中间混合物、环氧大豆油、萘醋酸钠、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺共同加入到超声波分散器中，再加入等质量的无水乙醇，随后以10%的Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
添加有硼酸镁晶须的生物材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚丙烯50‑60份、聚乙醇酸45‑55份、对羟基苯甲酸甲酯30‑40份、聚‑3‑羟基丁酸酯15‑20份、三羟甲基氨基甲烷14‑18份、2‑硫醇基苯骈咪唑10‑12份、双马来酰胺酸8‑10份、乙二胺四乙酸6‑8份、十二烷基三甲基碘化铵5‑9份、环氧大豆油4‑6份、萘醋酸钠4‑6份、硼酸镁晶须3‑5份、蒙脱石粉3‑5份、轻质碳酸钙2‑6份、分散剂2‑4份、稳定剂2‑4份。

【技术特征摘要】
1.添加有硼酸镁晶须的生物材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：聚丙烯50-60份、聚乙醇酸45-55份、对羟基苯甲酸甲酯30-40份、聚-3-羟基丁酸酯15-20份、三羟甲基氨基甲烷14-18份、2-硫醇基苯骈咪唑10-12份、双马来酰胺酸8-10份、乙二胺四乙酸6-8份、十二烷基三甲基碘化铵5-9份、环氧大豆油4-6份、萘醋酸钠4-6份、硼酸镁晶须3-5份、蒙脱石粉3-5份、轻质碳酸钙2-6份、分散剂2-4份、稳定剂2-4份。2.根据权利要求1所述的添加有硼酸镁晶须的生物材料，其特征在于：所述分散剂选自聚乙烯蜡、乙烯基双硬脂酰胺、三硬脂酸甘油酯中的任意一种。3.根据权利要求1所述的添加有硼酸镁晶须的生物材料，其特征在于：所述稳定剂选自乙撑双硬脂酰胺、亚磷酸-苯二异辛酯、硬脂酸铝中的任意一种。4.根据权利要求1-3任一所述的添加有硼酸镁晶须的生物材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚丙烯、聚乙醇酸、对羟基苯甲酸甲酯、聚-3-羟基丁酸酯、硼酸镁晶须、蒙脱石粉、轻质碳酸钙混合，加入15倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于900-1000℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成100目的粉末状产物；（2）将三羟甲基氨基甲烷、2-硫醇基苯骈咪唑、双马来酰胺酸、乙二胺四乙酸、十二烷基三甲基碘化铵加入密封煅烧炉中，充入氩气，...

【专利技术属性】
技术研发人员：金福兴，
申请(专利权)人：金福兴，
类型：发明
国别省市：江苏;32