一种形状记忆高导热医用外固定多层材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种形状记忆高导热医用外固定多层材料，包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。本发明专利技术先将以下列重量份的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20～30份、甘油5～10份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、交联剂0.1～1份和光分解促进剂0.05～0.3份的均匀混合物A，再将以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、光分解促进剂0.05～0.3份和交联剂0.1～1份的均匀混合物B，然后将混合物A和B通过多层共挤塑料片材机共挤复合再经紫外光照射交联制得形状记忆高导热医用外固定多层材料。本发明专利技术所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料，具有质轻，舒适、环保、价格便宜等优点。

Shape memory high thermal conductivity medical external fixation multilayer material and preparation method thereof

The invention discloses a shape memory high thermal conductivity medical external fixation multilayer material, which comprises a polycaprolactone external fixation layer and a medical silicone rubber inner layer. The invention firstly takes 100 copies of polycaprolactone, 20-30 copies of polyethylene oxide, 5-10 copies of glycerol, 1-5 copies of graphene microchip loaded with nano-silver, 0.1-1 copies of crosslinking agent and 0.05-0.3 copies of homogeneous mixture A of photolysis accelerator, and then 100 copies of silicone rubber and 1-1 copies of graphene microchip loaded with nano-silver. Homogeneous mixture B with 5 parts, 0.05-0.3 parts of photolysis accelerator and 0.1-1 parts of crosslinking agent was prepared. Then the mixture A and B were co-extruded by a multi-layer co-extruder and then crosslinked by ultraviolet light. The shape memory high thermal conductivity medical external fixing multilayer material prepared by the invention has the advantages of light weight, comfort, environmental protection and low price.

【技术实现步骤摘要】
一种形状记忆高导热医用外固定多层材料及其制备方法
本专利技术属于医用材料领域，具体涉及一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备及其方法。
技术介绍
随着医用材料的产品的不断发展与更新换代，市场上出现了不少新型骨科固定材料，对传统的石膏绷带固定材料带来了一定的冲击。目前市场上常见的可塑性外固定材料主要为石膏绷带、树脂绷带、聚氨酯绷带三种。传统的石膏材料在使用过程中发现其铸型较重、X射线穿透性较差、硬化干燥时间长，而且在使用过程中发现石膏的防水性较差。近年来，国际上一直致力于新材料的研发，以替代传统的石膏绷带。聚合物材料作为石膏的升级换代产品得到了快速的发展，目前市场上常见的产品主要包括：聚氨酯绷带、高分子水固化材料涂布织物叠制而成的层状夹板、由基体、添加剂和催化剂组成的矫形外科夹板或者铸造材料等。低温热塑板是一种特殊合成的高分子聚酯，经一系列物理和化学方法处理而成的新型的医用材料，用于骨科外固定、矫形器、支具的制作材料。由于该材料具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能(当塑型不满意时可二次加热、再次塑型或局部加热再次型塑)等突出性能，以及操作简单、固定方便，是目前放疗定位中最理想的外固定材料。聚己内酯(PCL)是一种线性热塑性半结晶聚酯，是一种被FDA批准的生物降解和生物相容性材料，为其在医疗方面的应用提供了良好的前提。传统的聚己内酯主要采用辐射引发交联，但是辐射交联的效率较低，同时辐射剂量较大时容易导致聚己内酯的拉伸强度和断裂伸长率下降。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供了一种形状记忆高导热医用外固定多层材料及其制备方法，所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料，具有质轻，舒适、价格便宜等优点。本专利技术所采用的技术方案为：一种形状记忆高导热医用外固定多层材料，包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。进一步的，聚己内酯外固定层的厚度为2～2.5mm，所述的医用硅橡胶内层厚度为0.5～1mm。进一步的，聚己内酯外固定层的为以重量份计的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20～30份、甘油5～10份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、交联剂0.1～1份和光分解促进剂0.05～0.3份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。进一步的，医用硅橡胶内层为以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、光分解促进剂0.05～0.3份和交联剂0.1～1份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。进一步的，聚己内酯为capa-6800、PD1-20A、PCLLP841、Andur6APLM、6506，苏威6800中的任意一种；所述的聚环氧乙烷为UCARFLOCPolymer310、WSRDoximer200m、WSR-303、PEO-90M中的任意一种。进一步的，硅橡胶为TPGC-MY-918、MM71791/50U中的任意一种。更进一步的，纳米银负载的石墨烯微片中的纳米银为长径比为100～1000，直径为20～30nm的纳米银线或者棒；光分解促进剂为UV-P、UV-O、UV-9、UV-531、UVP-327、RMB、AM-101、GW-540、744、HPT中的任意一种；交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-吗啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-苄基-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯的任意一种。进一步的，纳米银负载的石墨烯微片是通过以下步骤制得：①纳米银线或者棒制备：将20～30份硝酸银溶于乙二醇中，再向其中加入聚乙烯吡咯烷酮，采用氧化还原法制备得到纳米银线或者棒；②纳米银负载石墨烯微片：将石墨烯微片及步骤①中制得的纳米银线或者棒至于乙醇溶液中，常温下超声分散1～2h，再将超声分散的液体放入微波反应器中，在500～800W功率下反应5～10min，制备得到纳米银负载的石墨烯微片。制备如上所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料的方法包括如下步骤：(1)按重量份称取聚己内酯100份、聚环氧乙烷20～30份、甘油5～10份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、交联剂0.1～1份和光分解促进剂0.05～0.3份，经搅拌混合均匀，制得预混物A；所述搅拌速度为100r/min～150r/min；(2)按重量份称取硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、光分解促进剂0.05～0.3份和交联剂0.1～1份，经搅拌混合均匀，制得预混物B；所述搅拌速度为100r/min～150r/min；(3)将预混物A和预混物B同时投入多层共挤塑料片材机，在挤出温度为180～200℃的条件下，控制聚己内酯层主机转速为100～150r/min，同时控制硅胶层主机转速为150～200r/min，进行多层共挤复合成双层板材，然后将双层板材至于含有紫外光灯的密闭室温环境中，经紫外光照射交联，得到板材，进行分切以及冲孔，制得形状记忆高导热医用外固定多层材料。本专利技术所取得的技术效果有：1)本专利技术提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料的热变形温度在50～70℃，制作使用方便，可以适应人体任何部位，对皮肤无毒副作用。而且还可以作为一种全新的模型制作材料，用于癌症病人放疗部位的体模制作，制模时可在模型上进行定位划线，增加定位的精确性；2)本专利技术提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料生产成本较辐射交联大幅降低，里层采用的硅橡胶，也可大幅降低生产成本；3)本专利技术专利提供的形状记忆高导热医用外固定多层材料中添加了纳米银负载的石墨烯微片，纳米银与石墨烯结合能够提高了石墨烯片层之间热流密度，加快了热流传递，进而提高本专利技术的形状记忆高导热医用外固定多层材料的导热效果，保证很好的触感，而且纳米银本身具有很好的抑菌效果，实现材料的本身的抑菌性；4)本专利技术在制备形状记忆高导热医用外固定多层材料过程中，所使用的交联剂可以促进生成具有三维网状结构的聚己内酯形状记忆材料；5)紫外光照下，聚环氧乙烷和聚己内酯都会发生交联反应，使得固定层的相容性更好，相对性能更稳定，而且适量聚环氧乙烷的应用既可以保证外固定层具有较好的支撑强度，又可以保证舒适性；6)以2～2.5mm厚的聚己内酯与聚环氧乙烷的交联物作为外固定层，以0.5～1mm厚的医用硅橡胶作为内层，满足固定作用的同时又兼顾了良好的舒适度；7)本专利技术所制得的形状记忆高导热医用外固定多层材料，具有质轻，舒适、环保、价格便宜等优点。附图说明图1为本专利技术的形状记忆高导热医用外固定多层材料结构示意图。具体实施方式本专利技术下面结合实施例作进一步详述：实施例1：一种形状记忆高导热医用外固定多层材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按重量份称取100份的聚己内酯PDL-20A、25份的聚环氧乙烷WSR-303、5份甘油、1份纳米银负载的石墨烯微片、0.5份的2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦交联剂和0.1份的光分解促进剂UV-O，23℃～25℃的温度条件下，以100r/min的速度搅拌混合均匀，制得预混物A；(2)按重量份称取100份的硅橡胶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于：所述多层材料包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。

【技术特征摘要】
1.一种形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于：所述多层材料包括聚己内酯外固定层和医用硅橡胶内层。2.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的聚己内酯外固定层的厚度为2～2.5mm，所述的医用硅橡胶内层厚度为0.5～1mm。3.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的聚己内酯外固定层为以重量份计的聚己内酯100份、聚环氧乙烷20～30份、甘油5～10份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、交联剂0.1～1份和光分解促进剂0.05～0.3份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。4.根据权利要求1所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的医用硅橡胶内层为以重量份计的硅橡胶100份、纳米银负载的石墨烯微片1～5份、光分解促进剂0.05～0.3份和交联剂0.1～1份的均匀混合物经紫外光照交联后的产物。5.根据权利要求3所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的聚己内酯为capa-6800、PD1-20A、PCLLP841、Andur6APLM、6506，苏威6800中的任意一种；所述的聚环氧乙烷为UCARFLOCPolymer310、WSRDoximer200m、WSR-303、PEO-90M中的任意一种。6.根据权利要求4所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的硅橡胶为TPGC-MY-918、MM71791/50U中的任意一种。7.根据权利要求3至6中任一项所述的形状记忆高导热医用外固定多层材料，其特征在于，所述的纳米银负载的石墨烯微片中的纳米银为长径比为100～1000，直径为20～30nm的纳米银线或者棒；所述的光分解促进剂为UV-P、UV-O、UV-9、UV-531、UVP-327、RMB、AM-101、GW-540、744、HPT中的任意一种；所述的交联剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏艳平，马文中，张鹏，彭辉，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32