一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法与应用。该方法是以医用镁基金属为基体，先进行预处理去除加工残留和表面附属物，然后放入氢氧化钠溶液中进行羟基化处理，再将缓蚀剂涂覆在基体表面，经热处理固化形成具有抗应力腐蚀自修复功能涂层；其中，缓蚀剂包含硅烷偶联剂、植酸和氧化石墨烯三种成分。本发明专利技术涂层的制备工艺方法简单，易于操作，所获的涂层结合强度好，生物相容性良好，在生理环境中具有自修复能力，能够提高镁合金的耐腐蚀性能和抑制应力腐蚀敏感性，因此，可将制得的有防护涂层的镁基金属作为医用植入性器械材料应用临床方面。

Preparation and Application of a Self-repairing Functional Coating for Stress Corrosion Resistance of Medical Magnesium-based Metals

The invention discloses a preparation method and application of a medical magnesium-based metal stress corrosion resistant self-repairing functional coating. The method is based on medical magnesium-based metal, which is pretreated to remove processing residues and surface appendages, then hydroxylated in sodium hydroxide solution, and then coated with corrosion inhibitor on the surface of the substrate. After heat treatment, the corrosion inhibitor is solidified to form a self-repairing functional coating with stress corrosion resistance. The corrosion inhibitor consists of silane coupling agent, phytic acid and graphene oxide. The preparation method of the coating is simple, easy to operate, the obtained coating has good bonding strength, good biocompatibility, self-repairing ability in physiological environment, can improve the corrosion resistance of magnesium alloys and inhibit stress corrosion sensitivity. Therefore, the magnesium-based metal with protective coating can be used in clinical aspects as medical implantable device materials.

【技术实现步骤摘要】
一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法与应用
本专利技术属于植入性医疗器械领域，特别涉及一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法与应用。
技术介绍
传统生物医用金属材料，因其具有优良的耐腐蚀性能，力学性能稳定而得到了广泛的应用，如不锈钢、钛合金和钴铬合金。然而这些传统惰性金属材料器械长期存留体内，可能引起慢性炎症、晚期支架血栓和需长期服用抗血凝药物等问题；同时对于体内临时固定或支撑用植入材料，需在组织愈合后经二次手术取出，这将给病人带来二次伤害以及医疗负担。生物医用可降解镁合金，因兼具有较高的力学性能，良好的生物相容性和体内可降解等特性，成为全世界范围内介入医学工程领域研究开发的热点。其降解产物镁离子(Mg2+)能调节心血管活动，参与人体新陈代谢，可用于降低高血压、治疗急性心肌梗死和预防动脉粥样硬化，并能够促进骨组织形成和诱导骨组织再生。因此，医用镁合金在生物医用可降解材料领域受到了广泛关注并颇具有重要的应用前景。然而，镁合金在生理环境中过快的降解速率严重限制了其临床应用。镁的标准腐蚀电位低(-2.37V)，易于水反应生成氢气和疏松的氢氧化镁(Mg(OH)2)腐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将医用镁基金属进行预处理，去除加工残留和表面附属物，得到预处理后的医用镁基金属；(2)将步骤(1)中得到的预处理后的医用镁基金属浸泡于1～5mol/L的氢氧化钠溶液中进行羟基化处理，然后水洗，得到羟基化处理后的医用镁基金属；(3)①将硅烷偶联剂、植酸和氧化石墨烯加入到溶剂中，超声搅拌均匀，并调节pH值至6～10，得到缓蚀剂A；然后将缓蚀剂A涂覆到步骤(2)中得到的羟基化处理后的医用镁基金属的表面，水洗，真空干燥，再将其置于80～120℃条件下进行固化处理，得到医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层；或者是：②...

【技术特征摘要】
1.一种医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将医用镁基金属进行预处理，去除加工残留和表面附属物，得到预处理后的医用镁基金属；(2)将步骤(1)中得到的预处理后的医用镁基金属浸泡于1～5mol/L的氢氧化钠溶液中进行羟基化处理，然后水洗，得到羟基化处理后的医用镁基金属；(3)①将硅烷偶联剂、植酸和氧化石墨烯加入到溶剂中，超声搅拌均匀，并调节pH值至6～10，得到缓蚀剂A；然后将缓蚀剂A涂覆到步骤(2)中得到的羟基化处理后的医用镁基金属的表面，水洗，真空干燥，再将其置于80～120℃条件下进行固化处理，得到医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层；或者是：②将硅烷偶联剂加入到溶剂中，超声搅拌均匀，并调节pH值至6～10，得到缓蚀剂B；将植酸和氧化石墨烯加入到溶剂中，超声搅拌均匀，并调节pH值至6～10，得到缓蚀剂C；然后将缓蚀剂B涂覆到步骤(2)中得到的羟基化处理后的医用镁基金属的表面，水洗，真空干燥，再置于80～120℃条件下进行固化处理，得到硅烷预处理后的医用镁基金属；最后将缓蚀剂C涂覆到硅烷预处理后的医用镁基金属的表面，水洗，真空干燥后，将其置于80～120℃条件下进行固化处理，得到医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层。2.根据权利要求1所述的医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)①和②中所述的硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷，γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，正硅酸乙酯硅烷和3-氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；步骤(3)①和②中所述的溶剂为水和乙醇混合得到的混合溶剂。3.根据权利要求2所述的医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于：步骤(3)①和②中所述的硅烷偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷；步骤(3)①和②中所述的溶剂由如下组分组成：5～20％(v/v)水和80～95％(v/v)乙醇。4.根据权利要求1所述的医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的氢氧化钠溶液的浓度为2～5mol/L；步骤(3)①中所述的缓蚀剂A中硅烷偶联剂的浓度为4～20mg/mL，植酸的浓度为2～20mg/mL，氧化石墨烯的浓度为0.5～5mg/mL；步骤(3)②中所述的缓蚀剂B中硅烷偶联剂的浓度为4～20mg/mL；步骤(3)②中所述的缓蚀剂C中植酸的浓度为2～20mg/mL，氧化石墨烯的浓度为0.5～5mg/mL。5.根据权利要求1所述的医用镁基金属抗应力腐蚀自修复功能涂层的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的预处理通过如下步骤实现：将医用镁基金属用砂纸打磨，并用去离子水冲洗；然后放入丙酮和/或无水乙醇中超声清洗，并用去离子水冲洗；再用酸洗液或碱洗液清洗，并用去离子水超声清洗；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈连喜，王小健，李卫，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东,44