一种颅骨修补材料制造技术

一种颅骨修补材料，是由碳纤维或者碳纤维同合成纤维或碳毡或短碳纤维与ＰＭＭＡ的共混料组成的混杂纤维来增强改性的有机玻璃复合材料，其特征是纤维成分的含量可在６～６０％之间任意选择，成型是用公知的碳纤维增强塑料的成型方法加工成１．５～４毫米厚的板材或成型片。本发明专利技术理化性能优良，生物相容性好，无排异反应，无致癌作用，用原料易得，加工方便，易于大量生产和推广应用。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于植入或修补人体器官用的材料，确切地说是一种颅骨修补材料。由于交通和工伤事故以及脑瘤疾病等其他原因，我国需施行颅骨修补成型术患者逐年上升，近年来已逾年十万例以上。颅骨修补用的异体材料有金属，如钛、锂、不锈钢、铬钼镍合金等;有非金属，如高压聚乙烯、丙烯酸酯、硅橡胶、陶瓷和玻璃钢等，以上材料由于种种原因，尚未广泛应用，目前临床用的主要是有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)。有机玻璃有许多优点，但性脆，生物老化性差，气温变化患者有不适感，产生皮下积液等，所以国内外都在研究寻找新的材料。《颅骨缺损和临床》一书(湖北科技出版社1987年2月出版)记载了一种用碳纤维和玻璃纤维织物按力学设计要求进行铺迭(即经线和纬线按所需的不同角度相交)，然后浸渍医用高分子(聚甲基丙烯酸甲酯)，用粘接剂粘接后即得1或1.2毫米厚的板材，在该板材中，纤维的取向是有向的，其抗冲强度和老化时间都有很大提高，但加工复杂，而且玻璃纤维将会自材料老化后的裂纹处析出长期存留在人体组织中。国外也曾报导过用碳纤维-聚四氟乙烯复合材料修补犬额窦的动物实验(《五官科杂志》，AnrcOtolaryngol1976年第9期第524～529页)。法国专利FR8511322(该专利还申请了欧洲和美国专利EP86401626、US889326)公开了一种在两层碳纤维之间铺迭一层芳香族聚酰胺纤维，然后用高伸长率的树脂浸渍，加工成厚度小于1毫米的成型片，该材料可塑性差，加工复杂，不便推广。本专利技术的目的是提供一种既满足医学要求，又加工方便、易于推广普及的一种新的颅骨修补材料，以满足日益增长的临床需要。本专利技术的构思是针对有机玻璃的缺点予以增强和改性。具体地说就是用碳纤维(B)来增强和改性，为降低成本，也可用碳纤维(B)同合成纤维(C)或碳毡(D)或短碳纤维与PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)共混料(E)其中的一种或二种或三种组成的混杂纤维来增强和改性。上述纤维可以是长纤维，也可以是短纤维。B可以是PNA基(聚丙烯腈)或沥青碳纤维，C可以是涤纶、丙纶、尼龙或芳纶等任意一种或两种以上组混的合成纤维，树脂(A)可以是甲基丙烯酸甲酯经本体聚合或悬浮聚合或溶液聚合或乳液聚合而得的聚甲基丙烯酸甲酯。其特征是增强改性用的纤维成分(碳纤维或混杂纤维)用量可在6～60%(以重量百分比计，下同)之间选择，其中碳纤维(B)的用量不少于6%，余量40～94%，为树脂(A)。比较好的组成是纤维成分占10～45%，其中碳纤维(B)不少于6%，余量55～90%为树脂(A)。成型方法是使用公知的碳纤维增强塑料的成型方法，如用拉拔法或注塑法或模压法等加工成1.5～4毫米厚的板材或成型片。较好的方法是将纤维成分切成3～20毫米长的短纤维，同树脂(A)通过共混工艺加工成注塑料或模压料，然后根据需要经注塑或模压成型，这样得到的材料其内短纤维随机取向，均匀分布，有各向同性的特点，而且加工方便，易于推广应用。本材料的理化性能和性质均优于有机玻璃，详见表1。表1.理化性能比较性能单位本材料有机玻璃抗拉强度 kg/cm2650 550抗拉弹性模数 kg/cm247000 24000静弯强度 kg/cm21150 1100冲击强度 kg·cm/cm224.2 12布氏硬度 kg/mm222 18线膨胀系数 1/℃ 4.7×10-57.0×10-5热变形温度℃10195导热系数千卡/米·时·度3.60.12～0.17以上数据由上海市塑料研究所测试提供。表2.X射线透视性性质单位本材料铝单位厚度吸收率%/mm1.47同一吸收率对应的厚度mm1.00.13除此以外，本材料经酒精、人造体液、生理盐水、醋酸、碳酸钙、新洁尔灭、甲醛等浸泡煮沸消毒后无变化，且生物相容性好，长期植入体内对人体组织、血液、脑脊液无不良反应，无排导反应，无致癌作用，对头颅的X射线和CT检查及放疗无影响。本专利技术原料易得，各组分比例变化幅度较宽，加工方便，易于大量生产和推广应用。非限定实施例叙述如下以共混工艺加工成注塑料和模压料为例，注塑的工艺条件是注塑温度180～250℃，注射压力1，000～2，000kg/cm2;模压的工艺条件是60～80℃温度下装模，180～210℃温度下压制，80℃以下脱模，脱模后经修饰加工即得成品。(1)、取B60克，A940克，注塑得1，000克成型片。(2)、取B600克，A400克，模压得1，000克成型片。(3)、取B60克，C20克，A920克，注塑得1，000克成型片。(4)、取B60克，C20克，D20克，A900克注塑得1，000克成型片。(5)、取B60克，C40克，D30克，E20克，A850克，注塑得1，000克成型片。(6)、取B60克，C140克，A800克，注塑得1，000克成型片。(7)、取B60克，C120克，D70克，A750克，注塑得1，000克成型片。(8)、取B60克，C140克，D100克，A700克，注塑得1，000克成型片。(9)、取B60克，C200克，D90克，A650克，注塑得1，000克成型片。(10)、取B50克，C150克，D100克，E100克，A600克，模压得1，000克成型片。(11)、取B50克，C170克，D110克，E120克，A550克，模压得1，000克成型片。(12)、取B50克，C200克，D120克，E130克，A500克，模压得1，000克成型片。(13)、取B50克，C200克，D150克，E150克，A450克，模压得1，000克成型片。(14)、取B50克，C250克，D150克，E150克，A400克，模压得1，000克成型片。实施过程中，在总的比例要求范围内，只要B组分不少于6%，其余各组分可根据具体情况决定取舍或改变用量，其中C组分的量可以是单一的或两种以上的合成纤维组混的总量，组混的比例也是任意的。本专利技术经长期的动物试验后于1988年8月用于临床，至今年5月底，解放军105医院脑外科共给11例患者施行颅骨修补手术，手术操作方便，术后颅骨外型自然，效果好，至今无异常反应。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颅骨修补材料，是一种用碳纤维增强塑料成型工艺得到的增强有机玻璃，增强用的纤维成分是长、短碳纤维，或者是该同长、短合成纤维或碳毡或短纤维与ＰＭＭＡ共混料组成的混杂纤维，其特征在于：ａ、纤维成分的含量为６～６０％；ｂ、其中碳纤维含量 不少于６％。

【技术特征摘要】
1.一种颅骨修补材料，是一种用碳纤维增强塑料成型工艺得到的增强有机玻璃，增强用的纤维成分是长、短碳纤维，或者是该同长、短合成纤维或碳毡或短纤维与PMMA共混料组成的混杂纤维，其特征在于a、纤维成分的含量为6～60%；b、其中碳纤维含量不少于6%。2.根据权利要求1所述的一种颅骨...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海林，徐大元，张诗虎，
申请(专利权)人：王海林，徐大元，张诗虎，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]