一种高强度可吸收骨钉的制备方法技术

本发明专利技术涉及医疗器械领域，具体公开了一种高强度可吸收骨钉的制备方法。通过玻璃纤维/聚乳酸复合膜多层叠加并且按一定角度的旋转排列，提升玻璃纤维在聚乳酸中的质量百分比，将其叠加形成的板材浸入聚乳酸溶液促进层与层之间的融合，以此板材机械加工制成骨钉。本发明专利技术的制备方法能大大提高骨钉的强度和韧性，为提高骨钉强度的改进方法提供了新思路。为提高骨钉强度的改进方法提供了新思路。为提高骨钉强度的改进方法提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度可吸收骨钉的制备方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种高强度可吸收骨钉的制备方法。

技术介绍

[0002]可吸收骨钉现已十分普遍，常用于临床治疗中，在使用过程中人们也在对其强度和韧度改进，为了增强可吸收骨钉的强度，现有方法是将聚乳酸树脂直接通过注塑成型骨钉后，通过诱导聚乳酸的结晶可在一定程度上提高其强度，但脆性会增加。目前为了增强可吸收骨钉的韧度，先进行诱导结晶，后将晶粒通过挤压细化的自增强工艺增加聚乳酸骨钉的韧性，但其强度不尽如人意。
[0003]专利202010633180.2公开了一种生物可降解空心订材料的制备方法及生物可降解空心钉，其选用羟基磷灰石/或共聚物与可降解材料的单体混合制备空心钉，其仅是针对现有金属空心钉进行可降解改进，该方法并不能提高制备出的骨钉的强度和韧度。
[0004]目前还未有能同时提高可吸收骨钉强度和韧度的制备方法，因此亟需一种高强度可吸收骨钉的制备方法，提升骨钉的强度和韧度。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提供了一种高强度可吸收骨钉的制备方法，通过玻璃纤维增强聚乳酸使可吸收骨钉的强度和韧性得到大幅度提升。
[0006]本专利技术目的之一在于提供一种高强度可吸收骨钉的制备方法，其具体技术方案如下：
[0007]一种高强度可吸收骨钉的制备方法，具体步骤包括：
[0008](1)将玻璃纤维经聚乳酸表面改性，得到改性玻璃纤维；
[0009](2)将改性玻璃纤维牵引浸入聚乳酸有机混合溶液，干燥得到聚乳酸膜，将其堆叠为板材；
[0010](3)将所述板材浸入聚乳酸有机混合溶液，经结晶和切割加工得到骨钉。
[0011]进一步地，步骤(1)中所述玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:20～50。
[0012]进一步地，步骤(2)中所述聚乳酸有机混合溶液为质量体积浓度为2～30％聚乳酸的氯仿溶液。
[0013]进一步地，步骤(2)中所述聚乳酸膜中玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:1～20，所述膜厚度为0.1～0.5mm。
[0014]进一步地，步骤(2)中所述堆叠方式为聚乳酸膜沿玻璃纤维方向层与层之间呈30～90
°
进行层层堆叠。
[0015]优选的，所述板材厚度为1cm～8cm。
[0016]进一步地，步骤(3)中所述聚乳酸有机混合溶液为聚乳酸氯仿溶液，所述聚乳酸氯仿溶液的质量体积浓度为2～5％，所述浸入时间为1～24小时。
[0017]其中层层叠加的方式使玻璃纤维和聚乳酸能够更好地复合，可提升玻璃纤维在聚
乳酸中的质量百分比。本专利技术先将玻璃纤维表面通过引发表面聚合反应得到聚乳酸改性的玻璃纤维，再与聚乳酸复合，可提高改性玻璃纤维与聚乳酸的界面相容性。通过提高聚乳酸表面改性玻璃纤维与聚乳酸的比例提升玻璃纤维在聚乳酸中的比例。)将板材浸入聚乳酸溶液有利于膜片层与层之间的物理融合。
[0018]进一步地，步骤(3)中结晶前需使溶剂挥发。
[0019]进一步地，步骤(3)中结晶温度为80～150℃，压力为0.2～1MPa，时间为3～24小时。
[0020]本专利技术目的之二在于提供一种由上述制备方法制得的骨钉。
[0021]制备得到的骨钉拥有良好的体内降解性和生物相容性的同时，其强度和韧度得到了更大的提升，其强韧度更高。
[0022]本专利技术的有益之处在于：通过玻璃纤维/聚乳酸复合膜的层层叠加，使玻璃纤维在每一层中定向排列，在整个骨钉中按有序的方向旋转排列，大大提升聚乳酸的强度和韧性。多层叠加使玻璃纤维和聚乳酸能够更好地复合，提升玻璃纤维在聚乳酸中的质量百分比，将其叠加成板材浸入聚乳酸溶液有利于膜片层与层之间的融合。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的高强度可吸收骨钉的结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面通过实施例和附图，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的结构思路、使用范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。
[0025]具体实施例
[0026]将经聚乳酸表面改性的玻璃纤维，其中玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:20～50；改性后的玻璃纤维经牵引浸入质量体积浓度为2～30％聚乳酸的氯仿溶液，最终使得改性玻璃纤维中的玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:1～20，经干燥后得到玻璃纤维有序排列，厚度为0.1～0.5mm的聚乳酸膜，即聚乳酸膜中的玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:1～20。将聚乳酸膜沿玻璃纤维方向层与层之间呈30～90
°
进行层层堆叠成为厚度大于1cm，小于8cm的板材，层层叠加的方式使玻璃纤维和聚乳酸能够更好地复合，可提升玻璃纤维在聚乳酸中的质量百分比。其中，传统的复合方式是将玻璃纤维和聚乳酸简单混合，玻璃纤维是亲水表面，聚乳酸使疏水表面，两个表面之间存在界面不相容，玻璃纤维的含量就不能太高，不然就会产生相分离，导致复合的强度效果差。本专利技术先将玻璃纤维表面通过引发表面聚合反应得到聚乳酸改性的玻璃纤维，再与聚乳酸复合，就可提高改性玻璃纤维与聚乳酸的界面相容性。通过提高聚乳酸表面改性玻璃纤维与聚乳酸的比例提升玻璃纤维在聚乳酸中的比例。
[0027]将上述板材全部浸入质量体积浓度为2～5％的聚乳酸氯仿溶液1～24小时，有利于膜片层与层之间的融合，待溶剂挥发后于80～150℃，0.2～1MPa的压力下诱导聚乳酸结晶3～24小时。将处理后的玻璃纤维/聚乳酸复合板材切割成为圆柱，通过机械加工成型骨
钉，如图1所示。
[0028]通过玻璃纤维/聚乳酸复合膜的层层叠加，使玻璃纤维在每一层中定向排列，在整个骨钉中按有序的方向旋转排列，大大提升聚乳酸的强度和韧性。
[0029]实施例1
[0030]将聚乳酸表面改性的玻璃纤维，其中聚乳酸与玻璃纤维的质量比为1:20～50，将其拉伸后反复浸入质量体积浓度为20％的聚乳酸的氯仿溶液，最终得到玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:10，玻璃纤维在聚乳酸膜里定向平行排列的复合膜片，厚度为0.3mm，即聚乳酸膜中的玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:10。将复合膜片层层堆叠，使每层间平行的玻璃纤维错开30
°
的角度顺时针堆叠，得到厚度为5cm的复合板材，层层叠加的方式使玻璃纤维和聚乳酸能够更好地复合，可提升玻璃纤维在聚乳酸中的质量百分比。将层层堆叠的复合板材进入质量体积浓度为5％的聚乳酸氯仿溶液，有利于膜片层与层之间的融合，待氯仿挥发后，于150℃，0.5MPa的压力下压制5小时，得到紧密的玻璃纤维/聚乳酸复合板材，将复合板材切割为直径为5～20mm之间的圆棒，经车削加工为玻璃纤维增强聚乳酸可吸收骨钉。
[0031]对比实施例1
[0032]纯聚乳酸注塑骨钉：将与实施例1相同的聚乳酸通过注塑方式制备可吸收骨钉。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度可吸收骨钉的制备方法，其特征在于，具体步骤包括：(1)将玻璃纤维经聚乳酸表面改性，得到改性玻璃纤维；(2)将改性玻璃纤维牵引浸入聚乳酸有机混合溶液，干燥得到聚乳酸膜，将其堆叠为板材；(3)将所述板材浸入聚乳酸有机混合溶液，经结晶和切割加工得到骨钉。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:20～50。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚乳酸有机混合溶液为质量体积浓度为2～30％聚乳酸的氯仿溶液。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚乳酸膜中玻璃纤维和聚乳酸的质量比为1:1～20，所述膜厚度为0.1～0.5mm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：何斌，白云，
申请(专利权)人：宁波宝亭生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：