一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法，通过对去除氧化层的镁合金表面沉积羟基磷灰石，并将聚多巴胺改性的羟基磷灰石分散于PLLA溶液中，喷涂在沉积有羟基磷灰石的镁合金表面，提高PLLA与镁合金的界面粘接性能，改善镁合金的耐腐蚀性。

Preparation of a Polylactic Acid Composite Coating on Magnesium Alloy Surface

The invention discloses a preparation method of polylactic acid composite coating on magnesium alloy surface. By depositing hydroxyapatite on the surface of magnesium alloy with oxide layer removed, and dispersing polydopamine modified hydroxyapatite in PLLA solution, spraying on the surface of magnesium alloy with hydroxyapatite deposited, the interface bonding performance between PLLA and magnesium alloy is improved, and the corrosion resistance of magnesium alloy is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法
本专利技术涉及镁合金表面改性
，具体涉及一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法。
技术介绍
镁合金密度和杨氏模量与人体骨骼最为接近，而且镁是人体必需的矿物质，在新陈代谢过程中起着重要作用，其降解产物对人体无毒，可通过体液排出体外。因此，医学界公认镁及其合金在可降解生物医用材料领域具有很好的应用前景。但是由于镁在体液内降解速度过快，难以达到预定的服役期，导致其在生物医学上的应用受到限制。因此，降低镁合金的腐蚀速率成为研究的热点。已知的改性方法中，涂覆聚乳酸等可生物降解材料应用较为广泛，但是涂层与镁合金之间的粘接性能不佳，对耐腐蚀性改善幅度有限。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的是提供一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法。通过对去除氧化层的镁合金表面沉积羟基磷灰石，并将聚多巴胺改性的羟基磷灰石分散于PLLA溶液中，喷涂在沉积有羟基磷灰石的镁合金表面，提高PLLA与镁合金的界面粘接性能，改善镁合金的耐腐蚀性。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法，包括步骤：S1、配置0.5～1mol/L的硝酸钙溶液、0.2～0.3mol/L的磷酸二氢钠溶液、0.3～0.4mol/L的磷酸氢二钠溶液，将磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液等体积混合，缓慢加入与所得混合液体积相等的硝酸钙溶液中，在120～130℃水浴反应4h，然后降至室温，静置10h后过滤，第一次洗涤，用去离子水分散成悬浮液，加入25～40mg/ml的多巴胺，调节pH为9，遮光搅拌30h，然后离心，第二次洗涤，干燥，得到聚多巴胺改性的羟基磷灰石；S2、称取分子量为45～50万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为2～4％的溶液，加入聚多巴胺改性的羟基磷灰石，超声分散成悬浮液；S3、称取硝酸钙、磷酸氢二铵和硝酸钠溶于去离子水中，使硝酸钙浓度为0.02～0.04mol/L，磷酸氢二铵浓度为0.01～0.025mol/L，硝酸钠浓度为0.15mol/L，得到电解液；S4、对镁合金表面依次进行打磨和抛光处理，以处理后的镁合金为阳极，铂为阴极，浸入步骤S3制得的电解液中，调节沉积电压为3～5V，温度100～110℃，沉积40～50min，然后用去离子水洗净，干燥；S5、将步骤S2得到的悬浮液喷涂于经步骤S4处理后的镁合金表面，干燥至溶剂挥发完全。优选的，所述步骤S2中，聚多巴胺改性的羟基磷灰石添加量为10～100g/L。聚多巴胺改性的羟基磷灰石能在PLLA溶液中分散均匀，改善PLLA涂层中羟基磷灰石与PLLA的界面粘合，同时还能提高PLLA涂层与镁合金表面电沉积的羟基磷灰石之间的界面粘接性能，进而大大提高镁合金的耐蚀性。本专利技术的有益效果：本专利技术先在去除氧化层的镁合金表面电沉积羟基磷灰石，形成致密的羟基磷灰石层，然后用聚多巴胺改性的羟基磷灰石增强PLLA与镁合金表面电沉积的羟基磷灰石之间的界面粘接性能，提高镁合金的防腐蚀性能。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术进行详细的说明。实施例11、配置0.5mol/L的硝酸钙溶液、0.2mol/L的磷酸二氢钠溶液、0.3mol/L的磷酸氢二钠溶液，将磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液等体积混合，缓慢加入与所得混合液体积相等的硝酸钙溶液中，在120℃水浴反应4h，然后降至室温，静置10h后过滤，洗涤，再在超声作用下用去离子水分散为悬浮液，加入25mg/ml的多巴胺，调节pH为9，遮光搅拌30h后离心，所得沉淀物用去离子水洗净，干燥，得到聚多巴胺改性的羟基磷灰石；2、称取分子量为45万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为4％的溶液，加入50g/L聚多巴胺改性的羟基磷灰石，超声分散成悬浮液；3、称取硝酸钙、磷酸氢二铵和硝酸钠溶于去离子水中，使硝酸钙浓度为0.02mol/L，磷酸氢二铵浓度为0.01mol/L，硝酸钠浓度为0.15mol/L，得到电解液；4、将镁合金依次用200目、360目、400目、600目、800目、1000目和1500目的砂纸打磨后，进行电解抛光，抛光液为体积比为5:1的磷酸/无水乙醇溶液，抛光电压为5V，抛光温度为-10℃，抛光结束后，用酒精擦净表面；5、以处理后的镁合金为阳极，铂为阴极，浸入步骤3制得的电解液中，调节沉积电压为5V，温度100℃，沉积50min，然后用去离子水洗净，干燥；6、将步骤2得到的悬浮液喷涂于经步骤5处理后的镁合金表面，干燥至溶剂挥发完全。将处理后的镁合金浸泡在Hank’s模拟体液中，浸泡4天后，涂层表面未见腐蚀状态。实施例21、配置1mol/L的硝酸钙溶液、0.3mol/L的磷酸二氢钠溶液、0.3mol/L的磷酸氢二钠溶液，将磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液等体积混合，缓慢加入与所得混合液体积相等的硝酸钙溶液中，在130℃水浴反应4h，然后降至室温，静置10h后过滤，洗涤，再在超声作用下用去离子水分散为悬浮液，加入35mg/ml的多巴胺，调节pH为9，遮光搅拌30h后离心，所得沉淀物用去离子水洗净，干燥，得到聚多巴胺改性的羟基磷灰石；2、称取分子量为50万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为2％的溶液，加入20g/L聚多巴胺改性的羟基磷灰石，超声分散成悬浮液；3、称取硝酸钙、磷酸氢二铵和硝酸钠溶于去离子水中，使硝酸钙浓度为0.035mol/L，磷酸氢二铵浓度为0.02mol/L，硝酸钠浓度为0.15mol/L，得到电解液；4、将镁合金依次用200目、360目、400目、600目、800目、1000目和1500目的砂纸打磨后，进行电解抛光，抛光液为体积比为5:1的磷酸/无水乙醇溶液，抛光电压为5V，抛光温度为-10℃，抛光结束后，用酒精擦净表面；5、以处理后的镁合金为阳极，铂为阴极，浸入步骤3制得的电解液中，调节沉积电压为5V，温度100℃，沉积50min，然后用去离子水洗净，干燥；6、将步骤2得到的悬浮液喷涂于经步骤5处理后的镁合金表面，干燥至溶剂挥发完全。将处理后的镁合金浸泡在Hank’s模拟体液中，浸泡4天后，涂层表面未见腐蚀状态。对比例11、称取硝酸钙、磷酸氢二铵和硝酸钠溶于去离子水中，使硝酸钙浓度为0.02mol/L，磷酸氢二铵浓度为0.01mol/L，硝酸钠浓度为0.15mol/L，得到电解液；2、将镁合金依次用200目、360目、400目、600目、800目、1000目和1500目的砂纸打磨后，进行电解抛光，抛光液为体积比为5:1的磷酸/无水乙醇溶液，抛光电压为5V，抛光温度为-10℃，抛光结束后，用酒精擦净表面；3、以处理后的镁合金为阳极，铂为阴极，浸入步骤1制得的电解液中，调节沉积电压为5V，温度100℃，沉积50min，然后用去离子水洗净，干燥；4、称取分子量为45万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为3％的溶液，喷涂于经步骤3处理后的镁合金表面，干燥至溶剂挥发完全。将处理后的镁合金浸泡在Hank’s模拟体液中，浸泡4天后，涂层表面出现絮状物沉淀，可见，在PLLA溶液中添加聚多巴胺改性的羟基磷灰石能提高表面耐腐蚀性。以上详细描述了本专利技术的优选实施方式，但是，本专利技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本专利技术的技术构思范围内，可以对本专利技术的技术方案进行多种简单变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1、配置0.5～1mol/L的硝酸钙溶液、0.2～0.3mol/L的磷酸二氢钠溶液、0.3～0.4mol/L的磷酸氢二钠溶液，将磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液等体积混合，缓慢加入与所得混合液体积相等的硝酸钙溶液中，在120～130℃水浴反应4h，然后降至室温，静置10h后过滤，第一次洗涤，用去离子水分散成悬浮液，加入25～40mg/ml的多巴胺，调节pH为9，遮光搅拌30h，然后离心，第二次洗涤，干燥，得到聚多巴胺改性的羟基磷灰石；S2、称取分子量为45～50万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为2～4％的溶液，加入聚多巴胺改性的羟基磷灰石，超声分散成悬浮液；S3、称取硝酸钙、磷酸氢二铵和硝酸钠溶于去离子水中，使硝酸钙浓度为0.02～0.04mol/L，磷酸氢二铵浓度为0.01～0.025mol/L，硝酸钠浓度为0.15mol/L，得到电解液；S4、对镁合金表面依次进行打磨和抛光处理，以处理后的镁合金为阳极，铂为阴极，浸入步骤S3制得的电解液中，调节沉积电压为3～5V，温度100～110℃，沉积40～50min，然后用去离子水洗净，干燥；S5、将步骤S2得到的悬浮液喷涂于经步骤S4处理后的镁合金表面，干燥至溶剂挥发完全。...

【技术特征摘要】
1.一种镁合金表面聚乳酸复合涂层的制备方法，其特征在于，包括步骤：S1、配置0.5～1mol/L的硝酸钙溶液、0.2～0.3mol/L的磷酸二氢钠溶液、0.3～0.4mol/L的磷酸氢二钠溶液，将磷酸二氢钠溶液和磷酸氢二钠溶液等体积混合，缓慢加入与所得混合液体积相等的硝酸钙溶液中，在120～130℃水浴反应4h，然后降至室温，静置10h后过滤，第一次洗涤，用去离子水分散成悬浮液，加入25～40mg/ml的多巴胺，调节pH为9，遮光搅拌30h，然后离心，第二次洗涤，干燥，得到聚多巴胺改性的羟基磷灰石；S2、称取分子量为45～50万的PLLA，溶于氯仿中，配成质量分数为2～4％的溶液，加入聚多巴胺改性的羟基磷灰石，超声...

【专利技术属性】
技术研发人员：张斌，罗伶平，
申请(专利权)人：长沙瑞联材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43