[發明專利]用于DLP面曝光成型三維制造的生物陶瓷漿料及其制備方法和采用該漿料制備制品的方法

在審

• 申請號: 201710800323.2
• 申請日: 2017-09-07
• 公開（公告）號: CN107746274A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 楚上杰;裴文劍
• 申請（專利權）人: 金華市聚臻新材料科技有限公司
• 主分類號: C04B35/48
• 分類號: C04B35/48;C04B35/10;C04B35/16;C04B35/622;C04B35/634;B33Y10/00;B33Y70/00;A61L27/10;A61L27/12;A61L27/54;A61L27/50
• 代理公司: 杭州慧亮知識產權代理有限公司33259
• 代理人: 施少鋒

技術領域

本發明涉及用于DLP面曝光成型三維制造的生物陶瓷漿料及其制備方法和采用該漿料制備制品的方法。

背景技術

在再生醫學中，組織工程是一個非常有吸引力的研究領域，隨著數字化設計制造技術及生物陶瓷材料的發展，骨骼修復體的應用已被逐漸引入臨床實踐，其中，基于支架的骨修復/再生是一個研究的熱點。眾所周知，骨頭要達到自愈能力，必須要有外部干預才能恢復正常功能。除了自體移植、同種異體移植之外，骨再生(即異種移植術、三維結構支架等)技術已成為一種修復受損或病變骨組織的很有實用前景的方法。生物支架可模擬細胞外基質，即可提供機械支持或作為細胞附著的模板。此外，它還能夠提供相互關聯的孔隙結構和高孔隙率，允許細胞遷移、養分和廢物的擴散以及藥物的運載。人體骨骼形狀復雜，密質骨相對密實，孔隙率較低，松質骨呈疏松的海綿狀，孔隙率較高，屬于多級空隙結構。為提高骨骼修復體的生物兼容性，促進人體組織的長入，修復體應具有多級空隙結構。

常規制備多孔支架的方法有微波加熱工藝、添加造孔劑工藝、溶膠-凝膠工藝、有機泡沫涂層工藝及顆粒堆積工藝等。總體來說，上述制備工藝復雜、周期長、成本高、氣孔分布不可控，且難以按照病人的個體差異定制。

此外，隨著人民生活水平的提高，牙科修復材料也越來越受到人們的重視。據相關資料表明，我國人口齲齒發病率約為37％，全國齲齒患者有將近5億，齲齒總的數量龐大。在成年人中，牙周病患者大約為50％，由此可見我國牙科材料市場十分廣闊。牙科材料產品的市場主要取決于口腔醫學的發展和人們生活水平的提高，作為一種醫用消耗品，它的需求量非常的大。每個人的牙齒都是一顆獨特的個體，無法實現量產。如何才能快捷、高效、安全地為患者制備一顆亟待用于診療的牙齒。

3D打印是一種利用材料堆積法制造實物產品的一項快速成型技術，無需傳統的機械加工設備和工藝，顯著地縮短了產品開發周期，增強了企業的競爭能力，被譽為“第三次工業革命”的核心技術。目前，基于光數字成型技術的3D打印機技術日趨成熟，但受制于光固化打印材料本身的限制，生物陶瓷材料并不能直接將通過光固化成型。將光敏樹脂與生物陶瓷材料復合成液體漿料，把所打印模型分層切割后利用光數字技術逐層投影到液體表面，光敏樹脂在一定波長的光作用下發生聚合反應，同時將周圍的陶瓷顆粒粘連起來最終固化成一定形狀。

專利號CN 105770988A公布了一種基于3D打印的骨修復生物陶瓷材料及其制備方法，按照打印程序，漿料由針管擠出，得到生物陶瓷材料的前驅體，將該前驅體置于真空干燥箱中抽除氯仿后得到所述生物陶瓷材料。這種技術受其擠壓工藝的限制，漿料固含量的適用范圍窄，打印時間長，可調節孔徑范圍有限，這對快速制備多級空隙結構優勢不明顯。此外，絲材間不可避免的會出現堆積不致密的間隙，這勢必會影響生物陶瓷致密度的提高。

發明內容

本發明目的在于針對現有技術所存在的不足而提供用于DLP面曝光成型三維制造的生物陶瓷漿料及其制備方法和采用該漿料制備制品的方法的技術方案，解決了現有基于光數字成型技術的3D打印機技術制備生物陶瓷材料的問題，同時可應用于骨修復生物陶瓷支架等產品的制備，該生物陶瓷的制備方法只需采用特殊工藝將物料進行充分潤濕、分散、均化，然后經過脫泡處理即可獲取，方法簡單易控，可實現規模化生產。

為了解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

用于DLP面曝光成型三維制造的生物陶瓷漿料，其特征在于包括由如下重量百分比的組分組成：

用于固化生物陶瓷漿料的光源為波長340～420nm的紫外光。

優選的，低聚物為聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、環氧丙烯酸酯、不飽和聚酯樹脂中的一種或兩種以上混合物。

優選的，單體為環己烷二甲醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、(2)丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯中的一種或兩種以上混合物。

優選的，生物陶瓷粉末為氧化鋯陶瓷、氧化鋁陶瓷、生物活性玻璃、磷酸鈣陶瓷、硫酸鈣陶瓷、羥基磷灰石陶瓷中的一種或兩種以上混合物。

優選的，光引發劑為1-羥基-環己基-苯甲基酮、苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2,4,6(三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、異丙基硫雜蒽酮(2,4異構體混合物)、二苯甲酮、安息香二甲醚中的一種或兩種以上混合物。