[發明專利]一種表面帶有復合涂層的雜萘聯苯聚芳醚及其制備方法

有效

• 申請號: 201611105356.7
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN106750457B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 蹇錫高;柳承德;王錦艷;劉程;張守海;宗立率
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C08J7/04
• 分類號: C08J7/04;C08L81/06
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發明提供了一種表面帶有復合涂層的雜萘聯苯聚芳醚及其制備方法，屬于高分子科學技術領域。一種表面帶有復合涂層的雜萘聯苯聚芳醚，復合涂層依次為聚多巴胺層和類骨磷灰石層，所述的聚多巴胺層包括未經磷酸官能團改性的聚多巴胺層和經磷酸官能團改性的聚多巴胺層，聚多巴胺層的厚度小于1μm；所述的類骨磷灰石層包含Ca和P元素，厚度小于1μm；其制造方法包括聚多巴胺表面沉積及類骨磷灰石仿生礦化，工藝簡單，成本低廉。本發明所述類骨磷灰石層能夠改善聚芳醚的性能，包括表面親水性和生物相容性。

技術領域

本發明屬于高分子科學技術領域，涉及一種與骨力學性能相近的高分子材料及其表面改性方法，特別涉及到一類雜萘聯苯聚芳醚表面的類骨磷灰石層及其仿生礦化制備方法。

背景技術

生物醫用材料是一類用于診斷、治療、修復或替換病損組織、器官或增進其功能的材料。骨修復材料是臨床需求量最大的生物醫用材料之一，骨植入材料作為骨修復材料的一種，一直受到人們的重視。相比于金屬骨植入材料的潛在的金屬離子釋放，射線不透過性和與人骨的力學性能不匹配等缺點，高分子骨植入材料以其特有的性質和優點,在骨植入材料中所占比重逐年加大。醫用級聚芳醚的合成與改性一直都是各國科學家的研究熱點。由于其與骨相匹配的力學性能、射線可透過性、可反復消毒、化學穩定性、適中的密度等優點，正在成為除金屬和陶瓷等傳統生物材料以外的新選擇。聚醚醚酮(PEEK)是一種應用最為廣泛的聚芳醚，是一種新型半晶態芳香族熱塑性工程塑料。近年來，為提高PEEK的生物相容性，摩擦學性能及其力學性能等，研究人員對PEEK進行改性研究，在PEEK中混入各種生物活性材料或增強材料，或者對PEEK進行表面改性處理。大連理工大學從分子結構設計出發,將二氮雜萘酮聯苯這種全芳雜環、扭曲、非共平面結構引入到聚合物分子鏈中,開發了一系列雜萘聯苯聚芳醚。從分子結構上分析，與PEEK相比，雜萘聯苯聚芳醚含氮原子較多，有利于進一步改善樹脂的生物相容性，進而有可能被用作生物醫用材料。含二氮雜萘酮結構聚芳醚是本研究組開發的一種具有自主知識產權的新型高性能熱塑性材料，關于類骨磷灰石表面改性雜萘聯苯聚芳醚未見有關專利報道，也未在國內外公開出版物中出現。關于聚多巴胺誘導類骨磷灰石形成的仿生礦化法，Ryu等(Ryu J.,Ku S.H.,Lee H.and ParkC.B..Mussel-inspired polydopamine coatings as a universal route tohydroxyapatite crystallization.Adv.Func.Mater.2010,20,2132-2139)和劉鵬等(鎂合金的表面改性方法(CN104746073A))雖已報道了聚多巴胺可誘導羥基磷灰石形成，但并未涉及在含有苯環的疏水性雜萘聯苯聚芳醚表面進行改性研究，也未在聚多巴胺層表面進行功能化改性，本發明采用的方法是針對疏水性的雜萘聯苯聚芳醚材料進行表面改性研究，改進了材料的預處理等過程，并對聚多巴胺層進行了功能化改性。

本發明采用的雜萘聯苯聚芳醚是一類高性能熱塑性樹脂，加工成型性能好，力學性能與骨的力學性能相似。然而，雜萘聯苯聚芳醚生物相容性無法滿足骨植入材料的要求，本發明擬對雜萘聯苯聚芳醚進行類骨磷灰石仿生礦化表面改性，以提高其生物相容性。

發明內容

本發明的目的是提供一種表面帶有改性或未改性的聚多巴胺及類骨磷灰石復合層的雜萘聯苯聚芳醚，其特征在于采用聚多巴胺誘導仿生礦化法對雜萘聯苯聚芳醚進行表面改性，雜萘聯苯聚芳醚表面為聚多巴胺層，聚多巴胺層表面經過功能化改性或未經功能化改性，聚多巴胺層表面為類骨磷灰石層，類骨磷灰石層可改善材料的生物相容性。

本發明的技術方案：

一種表面帶有復合涂層的雜萘聯苯聚芳醚，復合涂層依次為聚多巴胺層和類骨磷灰石層，所述的聚多巴胺層包括未經磷酸官能團改性的聚多巴胺層和經磷酸官能團改性的聚多巴胺層，聚多巴胺層的厚度小于1μm；所述的類骨磷灰石層包含Ca和P元素，厚度小于1μm。

所述的雜萘聯苯聚芳醚的分子鏈含二氮雜萘酮聯苯結構，其結構表達式為：