[发明专利]一种基于光固化三维打印的无序多孔生物陶瓷支架及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种无序多孔生物陶瓷支架的制备方法，包括如下步骤：

S1、设计具有不同物理结构的多孔支架三维模型；

所述多孔支架三维模型的内部结构为无序结构，具有较高的孔连通性；

S2、将生物陶瓷、光敏树脂与分散剂混合后进行球磨，得到成型用生物陶瓷浆料；

所述生物陶瓷为磷酸盐陶瓷和/或硅酸盐陶瓷；

所述光敏树脂为商用成品树脂或光敏树脂预混液；

所述分散剂为KH-550、KH-560、KH-570、BYK-111、曲拉通X-100、丙二醇甲醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种；

所述磷酸盐陶瓷为β-磷酸三钙；

所述硅酸盐陶瓷为硅酸钙、镁黄长石、白硅钙石、硅酸镁和锌黄长石中的一种或多种；

所述商用成品树脂为奥斯邦A370光敏树脂和/或Formlabs光敏树脂；

所述光敏树脂预混液为光引发剂、预聚物和稀释剂的混合液；

所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦；

所述预聚物为双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯；

所述稀释剂为三乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯和乙二醇二丙烯酸酯中的一种或多种；

所述的生物陶瓷浆料中，光敏树脂的质量百分含量为20~30%，分散剂的质量百分含量为5~20%，余量为生物陶瓷；

S3、将所述多孔支架三维模型输入至光固化打印机，以所述生物陶瓷浆料作为原料，采用所述光固化打印机进行打印成型得到多孔生物陶瓷支架坯体；

S4、所述多孔生物陶瓷支架坯体经乙醇清洗和干燥后得到多孔生物陶瓷支架生坯；

S5、所述多孔生物陶瓷支架生坯依次经脱脂、预烧和烧结，即得到所述无序多孔生物陶瓷支架；

所述脱脂的条件如下：

在空气中进行；

温度为400~550℃；

时间为3~6h；

所述预烧的条件如下：

温度为850~1000℃；

时间为2~5h；

所述烧结的条件如下：

在空气中进行；

温度为1100~1400℃；

时间为3~6h；

所述无序多孔生物陶瓷支架的孔径分布范围为50~800μm，其中，50～300μm的孔占比为22％，300～400μm的孔占比为38％，400～800μm的孔占比为40％；或，50～300μm的孔占比为25％，300～400μm的孔占比为35％，400～800μm的孔占比为40％；或，

所述无序多孔生物陶瓷支架的孔径分布范围为100~700μm，其中，100～300μm的孔占比为27％，300～400μm的孔占比为36％，400～700μm的孔占比为37％；或，

所述无序多孔生物陶瓷支架的孔径分布范围为20~600μm，其中，20～300μm的孔占比为23％，300～400μm的孔占比为32％，400～600μm的孔占比为45％；

所述无序多孔生物陶瓷支架的总孔隙率高达68%，其中显气孔率达高到66.5%。

2.权利要求1所述方法制备的无序多孔生物陶瓷支架；

所述无序多孔生物陶瓷支架的内部结构为存在不同角度的无序结构。

3.权利要求1所述无序多孔生物陶瓷支架在骨组织工程中硬组织的修复与替代中的应用。