[发明专利]一种医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法

说明书

本发明涉及3D打印材料技术领域，具体涉及一种医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法。该医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法包括：步骤一、制备改性锂皂石；步骤二、制备稀土改性磷酸钙粉末；步骤三、制备医用聚乳酸磷酸钙骨水泥复合3D打印材料。该医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法所得到复合材料不仅打印性能优异，而且应用性能十分突出，具有优异机械强度、力学性能及抗压强度的优点，兼具无机类磷酸钙材料力学强度的和高分子类聚乳酸材料的柔韧性，同时制备工艺较为简单，生产成本比较低廉。

技术领域

本发明涉及3D打印材料技术领域，具体涉及一种医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法。

背景技术

磷酸钙骨水泥(Calcium phosphate cement，CPC)具有良好的生物相容性和可注射性，在生理条件下能够塑造成各种形状，固化体中由水化反应生成的弱结晶羟基磷灰石与人体骨组织的无机成分相似，是一种具有广阔应用前景的新型生物医用材料。3D打印技术的出现为各种不同形状骨组织结构的设计、制造与优化提供了新的方法。因为3D打印技术可以打印制取任意形状的骨骨组织结构，所以将磷酸钙骨水泥作为打印材料，通过3D打印技术打印制备各种人工骨材料，已在美国、德国、荷兰、日本、以色列等西方发到国家得到了广泛的临床应用，并且国内也逐渐兴起。但是，国内目前尚无任何自主生产3D打印用磷酸钙骨水泥打印材料的能力，完全依靠进口，因此每年在这方面消耗了大量的宝贵外汇。

尽管在临床上已广泛用作骨组织的修复材料，但是CPC目前也存在一些问题，其中最主要的问题是CPC力学性能较差，抗压强度较低，不能满足人体骨组织的力学强度要求，无法有效作为负重部位的骨填充材料，因而导致CPC应用受到一定的限制，特别是在组织工程行业限制相当明显。因此，非常有必要开发出一种具有优异力学性能和机械强度的3D打印材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法，该制备方法制得的医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料具有优异机械强度、力学性能及抗压强度的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

提供一种医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料的制备方法，它包括以下步骤：

步骤一、制备改性锂皂石：首先将锂皂石完全分散于一定温度的水中，然后加入季铵盐和聚乙二醇并继续搅拌反应一定时间，再进行洗涤、过滤，并于一定温度下干燥至恒重，即制得改性锂皂石；

步骤二、制备改性的磷酸钙粉末：将改性物质和磷酸钙粉末加到无水乙醇中并静置一定时间，然后进行洗涤、过滤，并于一定温度下干燥至恒重，即制得改性的磷酸钙粉末；

步骤三、制备医用聚乳酸磷酸钙骨水泥复合3D打印材料：将聚乳酸加热至一定温度，然后加入步骤一制得的改性锂皂石，搅拌一定时间后，加入步骤二制得的改性的磷酸钙粉末并继续搅拌一定时间后，降温室温冷却，并研磨至一定粒度，即制得所述医用聚乳酸改性磷酸钙骨水泥复合3D打印材料。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述季铵盐为十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵中的一种或两种按任意比例的组合物。

上述技术方案中，所述步骤一中，所述聚乙二醇的分子量不超过1万。