[发明专利]一种用于骨修复生物磷酸钙陶瓷浆料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于骨修复生物磷酸钙陶瓷浆料及其制备方法。该陶瓷浆料具有高固含量、低粘度、高分散性，解决现有出现二次团聚导致陶瓷浆料分散不均的问题，其组成成分按照重量百分比划分，由56～88％磷酸钙盐、2～4％亲水性表面活性剂、8～35％活性稀释剂、0～8％低聚物、0.2～4％分散剂、0.1～4％光引发剂、0.1～2％流平助剂、0.1～2％消泡助剂以及0.04～0.4％抗氧化剂组成。

技术领域

本发明属于生物陶瓷领域，设计一种用于骨修复生物磷酸钙陶瓷浆料及其制备方法。

背景技术

磷酸钙陶瓷属于生物活性陶瓷材料，一般表现为在植入体内后，表面会形成羟基碳酸根磷灰石层，与人体骨相连，早在二十世纪七十年代就被报道，并迅速应用于临床。传统磷酸钙陶瓷骨植入物成型的方式有干压成型、湿法成型、挤压成型、注射成型、直接凝固成型等，该方法均不能满足临床个性化需求，比如：复杂的外形、精准的孔隙连通性及孔隙率等。

3D打印技术能够快速高精度成型，通过计算机断层扫描获取人体的DICOM数据，利用逐层叠加方式构造三维实体，可个性化设计。目前陶瓷材料3D打印技术主要有立体光固化成型(SLA)与数字光处理技术(DLP)，打印精度高、后处理力学强度可观。

陶瓷在SLA或DLP成型方式中，浆料的制备为核心技术，需既能满足高固含量又能满足低粘度(分散越均匀，在同一粘度下固含量越高)，陶瓷颗粒的分散性对打印件的性能起着重要作用。陶瓷颗粒在聚合物溶液中形成分散均匀稳定的体系取决于颗粒与颗粒间的作用力，当颗粒间的斥力大于引力时体系稳定，斥力小于引力时颗粒间易产生团聚。为了保证陶瓷颗粒在聚合物溶液中形成稳定体系。目前的研究主要集中于陶瓷颗粒表面，通过增大颗粒间的表面斥力，制备高分散性、高固含量、低粘度的陶瓷浆料，以满足高精度光固化成型方式的需求。

中国专利，CN108706969A提供了一种水基生物陶瓷光固化浆料及其制备方法和应用，该专利解决了水基生物陶瓷光固化浆料的稳定性，改善了浆料的沉降量；

中国专利，CN108658607A提供了一种新型陶瓷浆料及其制备的陶瓷和应用，该专利采用陶瓷粉末与分散剂混合，获得改性陶瓷粉末，解决了陶瓷浆料打印过程中固含量太低以及粘度过高的问题；

文献【Zhen Wang,Chuanzhen Huang,et.al..Development of a Novel AqueousHydroxyapatiteSuspension for Stereolithography Applied to BoneTissueEngineering.Ceramics International,2018】记载了利用聚丙烯酸铵盐修饰羟基磷灰石颗粒表面，获得了固含量为52vol.％的羟基磷灰石浆料。

但是，上述三种方法中均是通过对已成型的陶瓷粉末再次进行表面改性，从而提高陶瓷粉末与聚合物树脂间的融合性，改善浆料的固含量与分散性，但以上方法均忽略了一个问题：这类表面改性法主要是球磨、干燥后研磨，使得陶瓷粉末从出厂方具有较高分散性、高比表面积，经过改性处理后，可能会出现二次团聚的现象，降低了陶瓷粉末在树脂中的分散均匀性。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，提供了一种用于骨修复生物磷酸钙陶瓷浆料及其制备方法。本发明的目的在于采用原位法合成表面改性的磷酸钙盐材料，以其作为原料，配制的陶瓷浆料具有高固含量、低粘度、高分散性，解决现有出现二次团聚导致陶瓷浆料分散不均的问题。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供了一种用于骨修复生物磷酸钙陶瓷浆料，其特征在于，其组成成分按照重量百分比划分，由8～35％活性稀释剂、0～8％低聚物、0.2～4％分散剂、0.1～4％光引发剂、0.1～2％流平助剂、0.1～2％消泡助剂、0.04～0.4％抗氧化剂、56～88％磷酸钙盐以及2～4％亲水性表面活性剂组成。