一种羟基磷灰石／尼龙纳米人工骨，其特征在于，它包括： ５０～６６重量％的纳米羟基磷灰石，以人工骨总重量计； ３４～５０重量％的尼龙，以人工骨总重量计； 所述纳米羟基磷灰石以平均长度尺寸在６０～８０ｎｍ之间的分散相分散在尼龙中； 所述尼龙的分子量在９０００～１３０００之间； 且所述人工骨含有的有机溶剂不高于所述人工骨的总重量的１％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子复合材料及其制备方法，具体地涉及一种羟基磷灰 石/尼龙纳米人工骨及其制备方法。
技术介绍
自然骨的主要无机成分主要是纳米羟基磷灰石，约为骨组织的60 67%， 有机成分主要是骨胶原，约占33 40%。利用人工合成的纳米针状羟基磷灰石 与聚合物复合制备纳米人工骨复合材料，不仅具有羟基磷灰石良好的生物相容 性和骨引导特性，而且结合了高分子材料良好的力学性能和可生物降解性，是 一种很有前途的人工骨复合材料。尼龙(尼龙66)为一种聚酰胺，是一种综合性能良好的工程塑料，不仅力学 性能良好，而且具有很好的生物相容性和一定程度的生物降解性。由于其分子 链上含有酰胺基团，这与骨胶原的分子结构有一定程度的相似，因此利用尼龙 66与羟基磷灰石复合制备的人工骨能够满足生物相容性和力学相容性等方面 的需要。目前制备尼龙66/纳米羟基磷灰石的方法主要有两种共混法和溶液共沉 淀法。共混法就是把尼龙66与纳米羟基磷灰石粉体通过螺杆挤出机等设备进 行熔融共混，用这种方法制备的复合材料难以实现羟基磷灰石的高填充量，而 且羟基磷灰石粒子在复合材料中团聚严重，分散不均匀。溶液共沉淀法就是把 尼龙66溶解在含有纳米羟基磷灰石的溶剂中，然后沉淀得复合材料，这种方 法虽然可以使羟基磷灰石粒子处于纳米级且分散均匀，产品性能好，但在制备 过程中使用了大量高沸点溶剂，不仅大大增加了成本，而且产物含有难以去除 的溶剂，材料纯度较低，难以满足医用材料的要求。因此，本领域迫切需要一种解决羟基磷灰石的纳米级分散问题、而且可以 实现高填充量、不含使用有机溶剂、产物纯度高、达到医用材料的标准的人工 骨材料及其制备方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于获得一种解决羟基磷灰石的纳米级分散问题、而且可以 实现高填充量、不含使用有机溶剂、产物纯度高、达到医用材料的标准的人工 骨材料。本专利技术的另一目的在于获得一种解决羟基磷灰石的纳米级分散问题、而且 可以实现高填充量、不含使用有机溶剂、产物纯度高、达到医用材料的标准的 人工骨材料的制备方法。本专利技术还有一个目的在于获得一种可以实现高填充量、不含使用有机溶 剂、产物纯度高的医用制品。本专利技术的再有一个目的在于获得本专利技术的人工骨的用途。在本专利技术的第一方面，提供了一种羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨，它包括 50 66重量％的纳米羟基磷灰石，以人工骨总重量计；34 50重量％的尼龙，以 人工骨总重量计；所述纳米羟基磷灰石以平均长度尺寸在60 80nra之间的分散相 分散在尼龙中；所述尼龙的分子量在9000 13000之间；且所述人工骨含有的有机 溶剂不高于1%，以所述人工骨的总重量计。优选地，所述人工骨含有的有机溶剂不高于所述人工骨的总重量的0. 1%，较 优选地，所述人工骨基本不含有机溶剂，更优选地不含有机溶剂。优选地是，所述人工骨经过扫描电镜20000倍测试，无明显团聚现象。优选地是，所述尼龙由尼龙盐、内酰胺类单体或其混合物縮聚得到，所述 尼龙盐优选尼龙66盐、尼龙610盐；所述内酰胺类单体优选己内酰胺、十二 内酰胺或其组合。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述分散相中的纳米羟基磷灰石的平均长 度尺寸为60 80nm，平均直径尺寸10 20nm，长径比为4 8。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述人工骨按ASTM D638标准测得的拉伸 强度为50 82MPa，弯曲强度为50 90MPa，弯曲模量为5. 0 6. 5Gpa。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述人工骨由包括以下步骤的方法制得 (a)提供羟基磷灰石与尼龙盐的水性分散体；其中所述羟基磷灰石与尼龙盐的重量 比例为(50 66): (34 50);羟基磷灰石和尼龙盐的总含量为60 80重量％ ，以 分散体总重量计算；(b)所述步骤(a)的分散体在200 29(TC下进行原位聚合反应 得到所述人工骨。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述步骤(a)的分散体由包括如下步骤的方 法得到(i)摩尔比为l: (1.5 1.8)的磷酸与氢氧化钙在水中于60 100。C下反应 20 60小时，得到纳米羟基磷灰石的水溶液；(ii)所述纳米羟基磷灰石的水溶液 与尼龙盐混合，其中所述羟基磷灰石与尼龙盐的重量比例为(50 66): (34 50); 和/或所述步骤(b)中的原位聚合反应包括预聚阶段、除水阶段、聚合阶段，所述预 聚阶段在200 240°C 、 1. 60 2. 60MPa下进行；所述聚合阶段在270 290°C、 10 50KPa下进行。优选地，所述预聚阶段的反应时间为2 4小时。优选地，所述聚合阶段的反应时间为0.5 1.5小时。优选地，所述除水的时间优选1 2小时。本专利技术再一方面提供一种羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨的制备方法，包括如 下步骤(A)提供羟基磷灰石与尼龙盐的水性分散体；其中所述羟基磷灰石与尼龙 盐的重量比例为(50 66): (34 50);羟基磷灰石和尼龙盐的总含量为60 80重 量％，以分散体总重量计算；(B)所述步骤(a)的分散体进行原位聚合反应得到所述人工骨。在本专利技术的一个优选实施方式中，步骤(A)中的羟基磷灰石由酸碱中和法制 得；和/或步骤(C)中的縮聚反应包括预聚阶段、除水阶段和聚合阶段，所述预聚阶 段在200 240°C、 1. 60 2. 60MPa下进行；所述聚合阶段在270 290°C 、 10 50KPa 下进行。优选地，所述预聚阶段的反应时间为2 4小时。 优选地，所述聚合阶段的反应时间为0.5 1.5小时。 更优选地，在预聚阶段和聚合阶段之间进行除水，所述除水的时间优选l 2小时。在本专利技术的一个优选实施方式中，所述步骤(A)的酸碱中和法包括如下步骤(I)摩尔比为1: (1.5 1.8)的氢氧化钙与磷酸在水中于60 10(TC下反应20 60小时，得到纳米羟基磷灰石的水溶液；(n)所述纳米羟基磷灰石的水溶液与尼龙盐混合，其中所述羟基磷灰石与尼龙盐的重量比例为(50 66): (34 50)。本专利技术还有一个方面提供本专利技术的羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨制备得到的 医用制品。本专利技术再有一个方面提供一种羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨的用途，其用作 硬质骨移植材料或修复材料。具体实施例方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过改进制备工艺，不仅实现了羟基磷 灰石的纳米级分散问题，而且可以实现高填充量，更重要的是在制备过程中未 使用有机溶剂，产物纯度高，容易达到医用材料的标准。在此基础上完成了本 专利技术。在本专利技术的一个具体实施方式中，利用酸碱中和法制备的纳米羟基磷灰石水溶液中溶入高浓度的尼龙66盐，然后将泥浆状混合物在高压釜中进行尼龙 66盐的縮聚反应，从而制备出羟基磷灰石含量可高达50 66%、生物相容性 好(在模拟体液中浸泡3周后，经X-射线衍射证实在材料表面有新的羟基磷灰 石形成)、与自然骨具有良好力学相容性的尼龙66/羟基磷灰石纳米人工骨复合 材料。本专利技术的原位聚合的定义是在羟基磷灰石存在的情况下直接利用单体 的聚合得到复合材料。本专利技术的尼龙66盐的定义是由己二酸和己二胺按照摩尔比(具体地 例如一比一)进行结合形成的盐。本专利技术的羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨是指所述人工骨中含有羟基磷灰 石和尼龙。以下对本专利技术的产品进行描述。人工骨本专利技术的人工本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种羟基磷灰石/尼龙纳米人工骨，其特征在于，它包括50～66重量％的纳米羟基磷灰石，以人工骨总重量计；34～50重量％的尼龙，以人工骨总重量计；所述纳米羟基磷灰石以平均长度尺寸在60～80nm之间的分散相分散在尼龙中；所述尼龙的分子量在9000～13000之间；且所述人工骨含有的有机溶剂不高于所述人工骨的总重量的1％。2. 如权利要求1所述的人工骨，其特征在于，所述分散相中的纳米羟基磷灰 石的平均长度尺寸为60 80mn，平均直径尺寸10 20nm，且长径比为4 8。3. 如权利要求1所述的人工骨，其特征在于，所述人工骨按ASTM D638标准 测得的拉伸强度为50 82MPa，弯曲强度为50 90MPa，弯曲模量为5.0 6.5Gpa。4. 如权利要求1 3任意一项所述的人工骨，其特征在于，它由包括以下步骤的方法制得(a) 提供羟基磷灰石与尼龙盐的水性分散体；其中所述羟基磷灰石与尼龙盐的重量比例为(50 66): (34 50);羟基磷灰 石和尼龙盐的总含量为60 80重量％，以分散体总重量计算；(b) 所述步骤(a)的分散体在200 290℃下进行原位聚合反应得到所述人工骨。5. 如权利要求4所述的人工骨，其特征在于， 所述步骤(a)的分散体由包括如下步骤的方法得到(i) 摩尔比为1: (1.5 1.8)的磷酸与氢氧化钙在水中于60 100℃下反应 20 60小时，得到纳米羟基磷灰石的水溶液；(ii) 所述纳米羟基磷灰石的水溶液与尼龙盐混合，其中所述羟基磷灰石与尼 龙盐的重量比例为(50 6...
【专利技术属性】
技术研发人员：李兰杰，杨桂生，
申请(专利权)人：上海杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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