一种生物陶瓷材料及制备方法技术

本发明专利技术属于生物陶瓷技术领域，提供了一种生物陶瓷材料及制备方法，所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆25‑40份、硼化钼10‑26份、二氧化锆13‑29份、凹凸棒石8‑17份、二氧化硒8‑23份、柠檬酸钙12‑25份、硅藻土7‑19份、磷酸三钙11‑15份和胶原蛋白10‑15份。本发明专利技术通过球磨、成型、管住胶原蛋白、胶原蛋白交联，形成产品。所述生物陶瓷材料具有较好的力学性能和促进细胞生长的生物学性能。

Biological ceramic material and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of biological ceramics, a ceramic material and its biological preparation method is provided, wherein the biological ceramic material comprises the following components in parts by weight: 25 zirconium silicate 40, molybdenum boride 10 26, two 29, 13 zirconia attapulgite 8 17 two, 23, 8 selenoxide calcium citrate 12 25 copies, 19 copies, 7 diatomite tricalcium phosphate 11 15 copies and 15 copies of collagen 10. The invention forms a product by ball milling, molding, controlling collagen and collagen cross-linking. The biological ceramic material has better mechanical performance and biological property of promoting cell growth.

【技术实现步骤摘要】
一种生物陶瓷材料及制备方法
本专利技术属于生物陶瓷
，具体地，涉及一种生物陶瓷材料及制备方法。
技术介绍
生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。根据使用情况，生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。植入陶瓷植入生物体内，用以恢复增强生物体机能。由于植入陶瓷直接与生物体接触，故要求其与生物体的亲和性好，不产生有毒的侵蚀、分解产物；不使生物细胞发生变异、坏死，以及引起炎症和生长肉芽等；在体内长期使用功能好，对生物体无致癌作用，本身不发生变质；易于灭菌。常用的植入陶瓷有氧化铝陶瓷和单晶氧化铝、磷酸钙系陶瓷、微晶玻璃、氧化锆烧结体等，它们在临床上用作人造牙、人造骨、人造心脏瓣膜、人造血管和其他医用人造气管穿皮接头等。生物学性能主要希望其具有良好的生物相容性、骨传导性、骨诱导性和骨生成能力。力学性能包括抗压、抗弯强度，弹性模量等多个综合指标能够最大限度地接近或与天然骨的力学性能相匹配。胶原蛋白是一种天然的聚合物，它是人体皮肤和骨头的主要有机成分，是骨基质中含量最丰富的蛋白质。胶原蛋白具有优良的生物相容性及免疫力，适合作为新骨细胞贴附生长的基质，是一种用于骨组织修复的理想材料。已有研究致力于开发制备胶原蛋白基或以其作为添加相的生物材料用作骨组织的修复。目前常见的生物陶瓷材料上述的各项性能较差，因此需要研制具有较高力学和生物学性能的生物陶瓷。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种生物陶瓷材料，所述生物陶瓷材料具有较好的力学性能和促进细胞生长的生物学性能。本专利技术的生物陶瓷配方中将硅藻土加入，硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种。硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。应用涂料、油漆中，能够均衡的控制涂膜表面光泽，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。将硅藻土用于生物陶瓷的制备，可以提高其抗压强度；本专利技术的生物陶瓷配方中加入胶原蛋白，胶原蛋白是一种天然的聚合物，它是人体皮肤和骨头的主要有机成分，是骨基质中含量最丰富的蛋白质。可以提高生物相容性及免疫力，促进细胞生长。根据本专利技术的一个方面提供一种生物陶瓷材料，所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆25-40份、硼化钼10-26份、二氧化锆13-29份、凹凸棒石8-17份、二氧化硒8-23份、柠檬酸钙12-25份、硅藻土7-19份、磷酸三钙11-15份和胶原蛋白10-15份。优选地，硅酸锆26-39份、硼化钼12-24份、二氧化锆14-26份、凹凸棒石9-16份、二氧化硒9-21份、柠檬酸钙14-24份、硅藻土8-18份、磷酸三钙12-14份和胶原蛋白11-14份。优选地，硅酸锆30份、硼化钼16份、二氧化锆20份、凹凸棒石13份、二氧化硒15份、柠檬酸钙17份、硅藻土13份、磷酸三钙13份和胶原蛋白12份。优选地，所述胶原蛋白为I-型胶原蛋白。优选地，所述I-型胶原蛋白在所述生物陶瓷孔隙中形成三维胶原蛋白纤维网状结构。根据本专利技术的另一个方面，提供所述的生物陶瓷材料制备方法，所述方法包括如下步骤：（1）按重量称量硅酸锆、硼化钼、二氧化锆、凹凸棒石、二氧化硒、柠檬酸钙、硅藻土、磷酸三钙各原料，在高速混匀机中混匀；（2）混匀后，用球磨机进行球磨，得到粉末；（3）将粉末在热压炉中进行压制成型；（4）用胶原蛋白配制胶原蛋白溶液，用胶原蛋白溶液浸没所述步骤（3）中制备的生物陶瓷，常温下进行真空灌注，然后，对产物进行超声波震荡搅拌；（5）将灌注了胶原蛋白的生物陶瓷经化学方法进行交联，最后对产品进行冷冻干燥即可。优选地，所述球磨机的转速为300-400rpm，球磨时间为1-2h。优选地，所述热压炉升温速率为30℃/min，升温热压炉温度至760-800℃，保温1-2h，再按照40℃/min的升温速率升至温度为1230-1430℃，高温烧结时间为2-5h，冷却至室温后为复合生物陶瓷材料。优选地，所述化学方法为用11-15mg/ml的京尼平对灌注了胶原蛋白的生物陶瓷进行交联。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：（1）本专利技术的生物陶瓷配方中将硅藻土加入，硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种。硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。应用涂料、油漆中，能够均衡的控制涂膜表面光泽，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。将硅藻土用于生物陶瓷的制备，可以提高其抗压强度；（2）本专利技术的生物陶瓷配方中加入胶原蛋白，胶原蛋白是一种天然的聚合物，它是人体皮肤和骨头的主要有机成分，是骨基质中含量最丰富的蛋白质。可以提高生物相容性及免疫力，促进细胞生长。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种生物陶瓷材料，所述生物陶瓷材料具有较好的力学性能和促进细胞生长的生物学性能。本专利技术的生物陶瓷配方中将硅藻土加入，硅藻土的矿物成份主要是蛋白石及其变种。硅藻土涂料添加剂产品，具有孔隙度大、吸收性强、化学性质稳定、耐磨、耐热等特点，能为涂料提供优异的表面性能，增容，增稠以及提高附着力。由于它具有较大的孔体积，能使涂膜缩短干燥时间。应用涂料、油漆中，能够均衡的控制涂膜表面光泽，增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、而且还能净化空气，隔音、防水和隔热、通透性好的特点。将硅藻土用于生物陶瓷的制备，可以提高其抗压强度；本专利技术的生物陶瓷配方中加入胶原蛋白，胶原蛋白是一种天然的聚合物，它是人体皮肤和骨头的主要有机成分，是骨基质中含量最丰富的蛋白质。可以提高生物相容性及免疫力，促进细胞生长。实施例1本实施例所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆40份、硼化钼10份、二氧化锆29份、凹凸棒石8份、二氧化硒23份、柠檬酸钙12份、硅藻土19份、磷酸三钙11份和胶原蛋白15份。所述胶原蛋白为I-型胶原蛋白；所述I-型胶原蛋白在所述生物陶瓷孔隙中形成三维胶原蛋白纤维网状结构。本专利技术提供所述的生物陶瓷材料制备方法，所述方法包括如下步骤：（1）按重量称量硅酸锆、硼化钼、二氧化锆、凹凸棒石、二氧化硒、柠檬酸钙、硅藻土、磷酸三钙各原料，在高速混匀机中混匀；（2）混匀后，用球磨机进行球磨，得到粉末，所述球磨机的转速为400rpm，球磨时间为1h；（3）将粉末在热压炉中进行压制成型，所述热压炉升温速率为30℃/min，升温热压炉温度至800℃，保温1h，再按照40℃/min的升温速率升至温度为1430℃，高温烧结时间为2h，冷却至室温后为复合生物陶瓷材料；（4）用胶原蛋白配制胶原蛋白溶液，用胶原蛋白溶液浸没所述步骤（3）中制备的生物陶瓷，常温下进行真空灌注，然后，对产物进行超声波震荡搅拌；（5）将灌注了胶原蛋白的生物陶瓷经15mg/ml的京尼进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物陶瓷材料，其特征在于：所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆25‑40份、硼化钼10‑26份、二氧化锆13‑29份、凹凸棒石8‑17份、二氧化硒8‑23份、柠檬酸钙12‑25份、硅藻土7‑19份、磷酸三钙11‑15份和胶原蛋白10‑15份。

【技术特征摘要】
1.一种生物陶瓷材料，其特征在于：所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆25-40份、硼化钼10-26份、二氧化锆13-29份、凹凸棒石8-17份、二氧化硒8-23份、柠檬酸钙12-25份、硅藻土7-19份、磷酸三钙11-15份和胶原蛋白10-15份。2.根据权利要求1所述的生物陶瓷材料，其特征在于：所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆26-39份、硼化钼12-24份、二氧化锆14-26份、凹凸棒石9-16份、二氧化硒9-21份、柠檬酸钙14-24份、硅藻土8-18份、磷酸三钙12-14份和胶原蛋白11-14份。3.根据权利要求1所述的生物陶瓷材料，其特征在于：所述生物陶瓷材料包括如下重量份数的组分：硅酸锆30份、硼化钼16份、二氧化锆20份、凹凸棒石13份、二氧化硒15份、柠檬酸钙17份、硅藻土13份、磷酸三钙13份和胶原蛋白12份。4.根据权利要求1所述的生物陶瓷材料，其特征在于：所述胶原蛋白为I-型胶原蛋白。5.根据权利要求4所述的生物陶瓷材料，其特征在于：所述I-型胶原蛋白在所述生物陶瓷孔隙中形成三维胶原蛋白纤维网状结构。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：边大为，
申请(专利权)人：合肥中科富华新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34