本发明专利技术公开一种抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材及其制备方法。该板材由形状记忆聚氨酯９５－７５重量份、抗菌剂１．５－３重量份、无机填料５－２５重量份于温度１８０－２００℃，压力５－１０Ｋｇ／ｃｍ↑［２］，时间３－５分钟成型加工而成。形状记忆聚氨酯含有可逆相和固定相嵌段结构，可逆相在４０℃－６０℃内具有一形变回复温度Ｔ↓［ｓ］。因此，当环境温度高于Ｔ↓［ｓ］时，夹板材料在外力作用下可根据需固形或矫形部位的形状任意赋形，当环境温度降至Ｔ↓［ｓ］以下时，形变即被固定下来；当环境温度再次上升到Ｔ↓［ｓ］以上时，聚合物由于固定相的弹性回复从形变态又回复到变形前的初始状态，因此该板材可以多次使用。用于骨科的矫形、固形及康复护理，可以取代传统的石膏夹板和树脂绷带类康复、矫形材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于医用生物材料领域。二、技术背景常见的医用骨科固定材料一般有石膏绷带和树脂绷带等。虽然这些传统的医用外固定材料在临床上已经得到了广泛的应用，但是，一方面医生使用起来极不方便，因为石膏板体积大，密度高，赋形不灵活，无法对一些精细部位进行固定；另一方面病人感到很不舒服，重量大病人难以承受其负荷，骨折的病人冬天不能和正常人一样穿衣，不易保暖；夏天还不可以随时洗澡，保持清洁，特别易孳生细菌，导致患处感染。所以，早在二十多年前，国外的科学家就已经开始研究开发出可用来取代石膏和树脂绷带的各种各样的产品，其中最受欢迎的是一种用具有形状记忆高分子材料做成的低温热塑固形、康复夹板。作为医用外固定材料是一种具有特殊的形状记忆功能的新型材料，必须同时满足以下三个条件(1)常温具有一定的机械强度，塑型温度为40℃至60℃。(2)具有一定的形状记忆功能。(3)材料在塑型温度下，具有一定的可塑性。在所研究出的形状记忆性高分子材料中，由于聚氨酯形状记忆性材料具有温度记忆可选择范围宽、质量轻、耐侯性好、原料来源和加工容易、形变量大和重复形变效果好等优点，是发展较快的形状记忆性高分子材料之一[Rickert D，Lendlein A，Schmidt AM，et al.In vitro cytotoxicity testing of AB-polymernetworks based on oligo(epsilon-caprolactone)segments after differentsterilization techniques.J BIOMED MATER RES B 67B，2003，(2)722-731[53].Lendlein A，Kelch S.Shape-memory polymers.ANGEW CHEM INT EDIT.2002，41(12)2034-2057]。形状记忆材料在生物医学方面的研究目前尚处于起步研究阶段，国内外发表了少量基础研究和综述文章对其进行了探讨。在生物医学方面的主要用途包括(1)手术缝合线[[Lendlein A，Langer R.Biodegradable，elasticshape-memory polymers for potential biomedical applications.Science，2002，296(5573)1673-1676]，(2)组织工程[Lendlein，A.，Langer R.Biodegradable shape memory polymers.US6160084，December 12，2000；Lendlein，A.Shape Mmemory Thermoplastics and Polymer Networks forTissue Engineering..CA2410637]，(3)医用骨科康复、固形材料，但未见有专利文献报导。截止2001年底世界医疗器械专刊统计，在国外的发达国家，已经有60％的石膏绷带市场被这种低温热塑夹板取代。但是，这种低温热塑夹板价格昂贵，因而在国内的推广受到了很大的限制；另外该类夹板不具备抗菌功能，夏天患者的患处仍有孳生细菌，导致患处感染。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的不足而提供了一种，它具有重量轻，成本低，使用方便，抗菌和可生物降解的特点。本专利技术的目的由以下技术措施实现，其中所述的原料份数除特殊说明外，均为重量份数。抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材的配方组分按重量计为具有嵌段结构的形状记忆聚氨酯75-95份、抗菌剂1.5-3份和无机填料5-25份，经成型加工而制备的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其中具有嵌段结构的聚氨酯由A、B两组分构成，A组分的反应产物形成可逆相，B组分的反应产物形成固定相；A聚酯二元醇 30-100份；芳香族二异氰酸酯 5-10份； 溶剂 100-500份；B芳香族二异氰酸酯 5-20份；扩链剂短链脂肪族二元醇 3-10份；短链含叔氨基二元醇 2-5份；溶剂 50-200份。两组分以固体含量为计算标准，固定相的质量百分含量为20％-35％，可逆相的质量百分含量为80％-65％，可逆相的形变恢复温度为40-60℃，固定相的玻璃化转变温度高于150℃；抗菌剂为壳聚糖、纳米级镀银陶瓷粉体、纳米级氧化锆陶瓷粉体及纳米级氧化锌陶瓷粉体和/或纳米载银无机抗菌剂中的至少一种；无机填料为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙中的至少一种；聚酯二元醇为数均相对分子质量为1000～4000的聚己二酸乙二醇酯二醇或聚己二酸丙二醇酯二醇、数均相对分子质量为1000～6000的聚己二酸丁二醇酯二醇、数均相对分子质量为2000～10000的聚己内酯二醇中的至少一种。芳香族二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、液化MDI(碳化二亚胺和脲酮亚胺改性的MDI)中的至少一种。扩链剂短链脂肪族二元醇为1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，3-丙二醇和一缩二乙二醇中的至少一种。短链含叔氨基二元醇为N-甲基二乙醇胺，N-乙基二乙醇胺，尼克酰胺和二羟甲基卞胺中的至少一种。有机溶剂为二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺和二甲基亚砜中的至少一种。具有嵌段结构的形状记忆聚氨酯的制备方法如下(1)将溶剂100-500重量份、聚酯二元醇30-100重量份、芳香族二异氰酸酯5-10重量份加入带有搅拌器，冷凝回流器的反应器中，于温度75-85℃下反应2-3小时，得到具有可逆相结构的聚氨酯预聚物；(2)将芳香族二异氰酸酯5-20重量份、短链脂肪族二元醇3-10重量份、短链含叔氨基二元醇2-5重量份加入上述具有可逆相结构的聚氨酯预聚物中，于温度75-80℃继续反应3-4小时，加入溶剂0-200重量份调整浓度，获得包含可逆相和固定相的、具有嵌段结构的形状记忆聚氨酯溶液。抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材的制备方法如下(1)在上述制备的聚氨酯溶液，加入无机填料5-25重量份、抗菌剂1.5-3重量份混合均匀，然后倾入水中沉析出来，经水洗涤去除溶剂，在常温下脱水、干燥；(2)将上述干燥的混合料采用单螺杆或双螺杆挤出机混炼，混炼温度前区160-175℃，后区170-190℃，混炼时间约15-25秒钟，然后挤出造粒；(3)将炼胶好的粒料置于平板硫化机上进行模塑，赋型，其样品的厚度控制在1.0-4.0mm，模塑温度为180-200℃，压力为5-10Kg/cm2，时间为3-5分钟；(4)将上述模塑好的板材样品置于压力成型机上冷却、成形，成形条件为常温，压力为100-150kg/cm2。所制备的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其外观为白色或灰白色的多空状平板，厚度在1.0-4.0mm之间，密度介于1.0-1.2g/cm3之间，板材的塑形温度为40-60℃，板材的形变固定率和形变回复率均在90％以上。该类板材可广泛用于手指、腕、肘关节、肩关节、上肢、鼻骨、脚、踝、膝关节、下肢、头部、颈部、肋骨、脊柱、骨盆各种静态固定及关节炎、烧伤伴骨折、开放性骨折等全固定或半固定、矫形模型定位。与现有的石膏、树脂绷带类固形、康复材料相比，本专利技术具有如下优点(1)具有抗菌功本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其特征在于该康复板材的配方组分按重量计为：具有嵌段结构的形状记忆聚氨酯７５－９５份、抗菌剂１．５－３份和无机填料５－２５份，经成型加工而制备的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其中： 具有嵌段结构的聚氨酯由Ａ、Ｂ两组分构成，Ａ组分的反应产物形成可逆相，Ｂ组分的反应产物形成固定相； Ａ：聚酯二元醇３０－１００份；芳香族二异氰酸酯５－１０份；溶剂１００－５００份；Ｂ： 芳香族二异氰酸酯５－２０份；扩链剂短链脂肪族二元醇３－１０份；短链含叔氨基二元醇２－５份；溶剂５０－２００份。两组分以固体含量为计算标准，固定相的质量百分含量为２０％－３５％，可逆相的质 量百分含量为８０％－６５％，可逆相的形变恢复温度为４０－６０℃，固定相的玻璃化转变温度高于１５０℃；抗菌剂为壳聚糖、纳米级镀银陶瓷粉体、纳米级氧化锆陶瓷粉体或纳米级氧化锌陶瓷粉体和纳米载银抗菌剂中的至少一种；无机填料为二氧化 硅、二氧化钛、碳酸钙中的至少一种；板材的外观为白色或灰白色、多空状平板，厚度在１．０－４．０ｍｍ之间，密度介于１．０－１．２ｇ／ｃｍ↑［３］之间，板材的形变固定率和形变回复率均在９０％以上。...
【技术特征摘要】
1.一种抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其特征在于该康复板材的配方组分按重量计为具有嵌段结构的形状记忆聚氨酯75-95份、抗菌剂1.5-3份和无机填料5-25份，经成型加工而制备的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其中具有嵌段结构的聚氨酯由A、B两组分构成，A组分的反应产物形成可逆相，B组分的反应产物形成固定相；A聚酯二元醇30-100份；芳香族二异氰酸酯 5-10份；溶剂 100-500份；B芳香族二异氰酸酯 5-20份；扩链剂短链脂肪族二元醇3-10份；短链含叔氨基二元醇2-5份；溶剂 50-200份。两组分以固体含量为计算标准，固定相的质量百分含量为20％-35％，可逆相的质量百分含量为80％-65％，可逆相的形变恢复温度为40-60℃，固定相的玻璃化转变温度高于150℃；抗菌剂为壳聚糖、纳米级镀银陶瓷粉体、纳米级氧化锆陶瓷粉体或纳米级氧化锌陶瓷粉体和纳米载银抗菌剂中的至少一种；无机填料为二氧化硅、二氧化钛、碳酸钙中的至少一种；板材的外观为白色或灰白色、多空状平板，厚度在1.0-4.0mm之间，密度介于1.0-1.2g/cm3之间，板材的形变固定率和形变回复率均在90％以上。2.如权利要求1所述抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其特征在于聚氨酯中的聚酯二元醇为数均相对分子质量1000～4000的聚己二酸乙二醇酯二醇或聚己二酸丙二醇酯二醇、数均相对分子质量为1000～6000的聚己二酸丁二醇酯二醇、数均相对分子质量为2000～10000的聚己内酯二醇中的至少一种。3.如权利要求1所述的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其特征在于聚氨酯中的芳香族族二异氰酸酯为2，4-甲苯二异氰酸酯、4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、液化MDI(碳化二亚胺和脲酮亚胺改性的MDI)中的至少一种。4.如权利要求1所述的抗菌形状记忆聚氨酯骨科矫形、固形康复板材，其特征在于聚氨酯中的扩...
【专利技术属性】
技术研发人员：范浩军，李玲，彭茂先，石碧，范新年，
申请(专利权)人：胡金莲，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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