制备具有抗微生物活性的复合材料的方法技术

本发明专利技术涉及制备具有抗微生物活性的复合材料的方法，其具有以下步骤：提供由具有抗微生物活性的金属制备的金属粉末，其中该金属粉末由孔隙度为３０至９８％的离散的团聚体形成，其中该团聚体具有由固体材料桥形成的海绵状结构；熔化热塑性塑料且设定特定粘度；以特定比例混合该金属粉末和熔融的热塑性塑料；和冷却该混合物，其中该金属粉末牢固地连接至由塑料形成的基质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及。US 5，837，275公开了抗微生物涂层，其中由银制备的纳米颗粒通过喷涂而施加至 待涂覆的表面。纳米颗粒制备的粉末具有不利特性，即其非常难以将它们均勻分散在液体 或树脂中。除此之外，纳米颗粒易于形成较硬的团聚体。这也阻碍纳米颗粒在复合材料中 的均勻分布。WO 02/17984 Al描述了用于植入骨中的抗微生物材料。为制备该材料，首先将多 孔银聚集体搅拌进入塑料树脂且用塑料树脂完全浸润。然后将塑料树脂硬化。在制备已知 复合材料的过程中，出现以下问题，即在重力作用下银聚集体总是易于在保持塑料树脂的 容器底部聚集。尽管这可通过增加塑料树脂的粘度解除。然而在该情况下，会出现银聚集 体没有完全浸润的问题。这又降低复合材料的抗微生物有效性。本专利技术目的是消除现有技术中的问题。特别是，给出了制备具有抗微生物活性的 复合材料的方法，该方法可简单和廉价地进行。本专利技术另一目的是给出具有改善的抗微生 物有效性的复合材料，其可尽可能简单地制备。该目的通过权利要求1，2和19的特征解决。本专利技术的有利实施方案由权利要求 3至18和20至28的特征形成。根据本专利技术第一方面，提供，其具有以 下步骤-提供由具有抗微生物活性的金属制备的金属粉末，其中该金属粉末由孔隙 度为30至98%的离散的团聚体(Agglomerat)形成，其中该团聚体具有由固体材料桥 (Materialbrucke)形成的海绵状构架结构；-熔化热塑性塑料且设定特定粘度；-以特定比例混合该金属粉末和熔融的热塑性塑料；和-冷却该混合物，其中该金属粉末与由塑料形成的基质牢固地连接。本专利技术的团聚体具有牢固的海绵状构架结构。该海绵状构架结构包围绕开孔容 积。本专利技术范围内的开孔率通过下式限定Θ = (1-ρ/ρ0) X 100%其中ρ为金属的总密度，且P。为金属的真密度。本专利技术的团聚体具有以下优点，即它们的构架结构在掺入热塑性熔融物质时不被 破坏。这意味着保持了团聚体的孔隙度。与本专利技术的团聚体不同，聚集体(Aggregat)是偶 然由纳米颗粒形成的并且基本不由固体材料桥而是通过静电引力彼此连接的。这种聚集体 在掺入热塑性熔融物质时改变了它们的结构。特别是，它们在掺入状态时不具有通过本发 明的团聚体可获得的孔隙度。使用本专利技术的团聚体，具有高抗微生物有效性的复合材料可以出人意料的简单和 廉价方式制备。根据本专利技术使用的是金属粉末，其颗粒由离散的多孔团聚体形成。这意味着建议 的复合材料也特别适合用于制备植入物、导管等。该建议的团聚体没有不希望的细胞毒性 作用。同时，它们具有大的内表面，其允许释放较高比率的引起抗微生物活性的金属离子。 通过根据本专利技术使用热塑性塑料制备复合材料，可实现金属粉末在复合材料中特别一致和 均勻的分布。使用建议的方法首先可制备半成品。这可为颗粒、棒、板等。在另一方法步骤中， 该半成品可加工成所需模制体(Formk0rper)。根据本专利技术另一方面，提供具有以下步骤的制备具有抗微生物特性的复合材料的 方法-提供由具有抗微生物活性的金属制备的金属粉末，其中该金属粉末由孔隙度为 30至98%的离散的团聚体形成，其中该团聚体具有由固体材料桥形成的海绵状结构；-提供由热塑性塑料制备的塑料粉末；-以特定比例混合该金属粉末和塑料粉末；-将由金属粉末和塑料粉末形成的混合物加热至塑料粉末的熔化温度范围内的温 度；和-冷却该混合物，其中该金属粉末与由热塑性塑料形成的基质牢固地连接。与上述本专利技术第一方面的建议的方法相反，根据本专利技术第二方面，首先从金属粉 末和塑料粉末制备混合物。该混合物容易制备。其可作为中间产物居间储存。半成品或成 形部件可由此制备。出于该目的，金属粉末和塑料粉末的混合物被加热至塑料粉末的熔化 温度范围内的温度。根据该方法一个实施方案，可在加热混合物的步骤之前通过压制由混合物制备压 制体(Pressk)。该压制体可为模制体，然后其可通过根据本专利技术的热处理和压力处理而压实。已显示构成塑料粉末的塑料颗粒的平均粒径大致相当于团聚体的平均粒径是有 利的。这实现了制备特别均勻的混合物。下文描述的实施方案可应用于本专利技术提供的方法的两方面。根据一个有利实施方案，将与周围压力不同的压力施加至混合物上。该压力可为 大于周围压力的压力。这使得热塑性塑料的熔融物质或热塑性熔融物质被压进团聚体的开 孔空间中。但该压力也可为负压(Unterdruck)，换句话说，低于周围压力的压力。在负压的 影响下，混合物、特别是团聚体孔隙空间中存在的空气从中逸出。这也促进热塑性熔融物质 浸润进入团聚体的孔隙空间。只要向混合物施加过压或负压，就必须注意以下列方式选择， 即，使得团聚体的海绵状构架结构不被破坏。待施加的压力的量取决于团聚体的结构、热塑 性熔融物质的粘度、添加剂的类型和量等。根据一个实施方案，可将加热和施压的步骤同时进行。换句话说，该混合物有利地 在加热下加压。由此，可实现特别有效地压缩材料。根据一个特别有利的实施方案特征，该压力也可在压铸(Spritzguss)或挤出 (Extrusion)而成形时施加至混合物上。出于该目的，例如，该混合物可首先在具有轴向可 移动的螺杆的混配器(Compounder)中制备。在制备混合物后，可通过轴向移动螺杆将压力 施加至混合物上，从而混合物可通过管口挤出。螺杆的轴向移动也使得可将混合物在压力6下射进压铸模具中。根据另一实施方案，还可在加热和/或施压过程中排除混合物。这可成功地制备 特别致密的且几乎无孔的复合材料。根据另一实施方案，该热塑性塑料选自丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)， 丙烯酸类(Acryl)，赛璐珞(Zelluloid)，乙酸纤维素，乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)，乙 烯-乙烯醇(EVAL)，氟塑料(Fluoroplast) (PTFE, FEP，PFA, CTFE, ECTFE, ETFE)，离子 交联聚合物，Kydex ，液晶聚合物(LCP)，聚缩醛(POM或缩醛)，聚丙烯酸酯(丙烯酸 系(Acrylic))，聚丙烯腈(PAN或丙烯腈)，聚酰胺(PA)，聚酰胺酰亚胺(PAI)，聚芳醚 酮(Polyacryletherketon) (PAEK)，聚丁二烯(PBD)，聚丁烯(PB)，聚对苯二甲酸丁二醇 酯(PBT)，聚己内酯(PCL)，聚三氟氯乙烯(PCTFE)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚环 己烯二亚甲基对苯二甲酸酯(PCT)，聚碳酸酯(PC)，多羟基链烷酸酯(PHAs)，聚酮0 ), 聚酯，聚乙烯(PE)，聚醚醚酮(PEEK)，聚醚酰亚胺(PEI)，聚醚砜(PES)，氯化聚乙烯 (Polyethylenchlorinate) (PEC)，聚酰亚胺(PI)，聚乳酸(PLA)，聚甲基戊烯(PMP)，聚苯醚 (PPO)，聚苯硫醚(PPS)，聚邻苯二酰胺(PPA)，聚丙烯(PP)，聚苯乙烯(PS)，聚砜(PSU)，聚 氯乙烯(PVC)，聚偏二氯乙烯(PVDC)，Spectmlon 。具体使用上述热塑性塑料制备的复合 材料由于其抗微生物活性具有许多用途。其特别适合作为制备以下物质的材料冰箱，药 物递送系统，鞋里的机械冲击减震器，绝缘材料，血管植入物，功能性织品，工业纺织品，软 管，电缆，层压制品和窗，膜，密封装置，仪器控制台，门本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备具有抗微生物活性的复合材料的方法，其具有以下步骤：－提供由具有抗微生物活性的金属制备的金属粉末，其中该金属粉末由孔隙度为３０至９８％的离散的团聚体形成，其中该团聚体具有由固体材料桥形成的海绵状构架结构；－熔化热塑性塑料且设定特定粘度；－以特定比例混合所述金属粉末和熔融的热塑性塑料；和－冷却该混合物，其中该金属粉末与由塑料形成的基质牢固地连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得斯坦鲁克，
申请(专利权)人：生物之门股份公司，
类型：发明
国别省市：DE