[发明专利]无定形聚芳醚酮（砜）-羟基磷灰石3D打印材料的制备

说明书

本发明公开了一种无定形聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法，采用溶液法与熔融法相结合的共混方式，先是将聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石混合物共溶于极性非质子溶剂中，对其进行高速搅拌和超声震荡，经后处理得到复合材料粉料，再经过双螺杆熔融挤出，使羟基磷灰石更加均匀地分布于树脂基体中。氰基具有强极性，能增强基体树脂与羟基磷灰石之间的作用力，提高复合材料之间的相容性。本发明提供的无定形聚芳醚酮(砜)‑羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法，增强了树脂基体与无机填料之间的生物相容性，提高了树脂的生物活性。

技术领域

本发明公开了一种无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法，属于3D打印复合材料技术领域。

背景技术

近年来，3D打印技术以成型速度快、高精度、高强度、个性化的优势在医学领域，尤其是在人工骨制造领域得到越来越广泛的应用。高性能树脂聚芳醚酮具有优异的耐磨性、生物相容性、化学稳定性以及力学性能接近人骨等优点，是理想的人工骨替换材料，适合长期植入人体。

其中，聚醚醚酮(PEEK)是一种现如今比较成熟的3D打印人工骨材料。然而，PEEK树脂本身的生物活性和生物相容性较差，需要共混羟基磷灰石制成复合材料提高生物活性。羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成份，具有良好的生物活性和生物相容性，并能诱导新骨生长和形成。

CN 110054862 A公开了一种适用于3D打印的PEEK复合材料，通过共混羟基磷灰石提高了树脂基体的生物活性和生物相容性。CN 106674547 A公开了一种PEEK-羟基磷灰石3D打印粉末的制备方法，使用硅烷偶联剂增强了有机相与无机相的相容性。然而，PEEK分子链上无极性基团，与生物活性填料的相互作用较弱，且结晶型的PEEK溶解性较差，只能通过高温熔融的方式共混羟基磷灰石，方法单一且共混的均匀性不理想。为了增强树脂基体与活性填料之间的相互作用，并使羟基磷灰石更加均匀地分布于树脂基体中，本申请提出了一种含极性基团的无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石3D打印复合材料的制备方法。

发明内容

本发明中提出了一种含极性基团的无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石 3D打印复合材料的制备方法，增强了树脂基体与无机填料之间的生物相容性，提高了树脂的生物活性。

相比于结晶型树脂，无定形结构的树脂具有可溶解性和更高的熔体强度，因此本发明采用溶液法与熔融法相结合的共混方式，使羟基磷灰石更加均匀地分布于树脂基体中。氰基具有强极性，能增强基体树脂与羟基磷灰石之间的作用力，提高复合材料之间的相容性。经过熔融挤出，得到3D 打印专用丝材，用于后期人工骨的制备。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的复合材料的扫描电镜图，从图中可以看出纳米羟基磷灰石均匀地分布于树脂基体中。

具体实施方式

本发明公开了无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石3D打印材料的制备方法，该方法包括：

步骤一：取无定形聚芳醚酮和/或无定形聚芳醚砜粉料与羟基磷灰石共溶于极性非质子溶剂中，配成粘稠状液体，然后搅拌，同时进行超声处理；

步骤二：将步骤一中所得的粘稠状液体沉淀于乙醇与水的体积比为5: (1～10)(优选为5:(4～6))的溶液中，沉淀物经过过滤、粉碎，并用去离子水反复煮洗5～10次(优选为6～8次)，在真空烘箱中100～160℃ (优选为120～150℃)下干燥10～24h(优选为18～24h)，即得到初步共混后的无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石3D打印复合材料；

步骤三：将步骤二初步得到的无定形聚芳醚酮(砜)-羟基磷灰石3D 打印复合材料粉料在双螺杆中熔融挤出，并在牵引装置的作用下得到3D打印专用丝材。