[發明專利]用于光固化三維打印的生物陶瓷漿料的制備方法

有效

• 申請號: 201811018557.2
• 申請日: 2018-09-03
• 公開（公告）號: CN109053183B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 黃傳真;王真;王軍;鄒斌;劉含蓮;朱洪濤;姚鵬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C04B35/447
• 分類號: C04B35/447;B33Y70/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 孫維傲

本發明提供一種用于光固化三維打印的生物陶瓷漿料的制備方法，所述生物陶瓷漿料包含以下組分：按質量分數計，預混液45?58wt％、表面改性生物陶瓷粉末40?54wt％和光引發劑1?2wt％；所述方法包括將表面改性生物陶瓷粉末分散于預混液中再加入光引發劑。該方法制備的生物陶瓷漿料具有低粘度的特性，流動性好，成型精度高，用此生物陶瓷漿料制成的生物陶瓷樣品強度高，降解率適中。

技術領域

本發明涉及光固化三維打印技術領域，更具體地，涉及用于光固化的生物陶瓷漿料的制備方法。

背景技術

目前，由于交通事故、骨腫瘤和感染等各種原因，許多人正遭受骨缺損的折磨。雖然人體骨骼可以自行修復小段的骨缺損，但是對于大段的骨缺損，仍沒有有效的治療方法。但是隨著各種科學技術的快速發展，科學家們提出了一種新的治療策略——骨組織工程。骨組織工程利用多孔的骨支架結構為細胞提供生長、增殖和分化等生命活動的空間，同時為人體提供一定的支撐功能。骨支架應當具備合適的孔形、孔徑和孔隙率，這些幾何因素對骨支架的力學和生物學因素有很大的影響。通過傳統的骨支架制造方法，很難對內孔進行可控加工。而各種增材制造技術的出現，正克服了這些傳統方法的缺陷，特別是光固化三維打印成型精度高、表面質量好。

常用的骨科材料主要有自體骨、同種異體骨、異種骨和人工骨，各具優缺點。其中磷酸鈣類生物陶瓷是一種常見的人工骨材料，因為其成分與天然骨十分相似，所以它具有很好的生物相容性、骨傳導和骨誘導性，且強度較高，經常用于骨科植入物的表面改性。

但是，目前一般的光固化材料主要是各種樹脂，很少有針對骨組織工程領域設計的生物陶瓷類光固化漿料。并且普通陶瓷粉末與光固化樹脂混合后，漿料粘度高，流動性差，固化不徹底，不利于復雜結構的加工制造；或者陶瓷含量較低，最終燒結成型后，收縮率大，強度低等。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷和問題，本發明的目的是提供一種用于光固化三維打印的以水做溶劑低粘度的生物陶瓷漿料及其制備方法。

本發明是通過如下所示的技術方案實現的：

首先，本發明提供一種用于光固化三維打印的生物陶瓷漿料的制備方法，所述生物陶瓷漿料由以下組分制備：按質量分數計，預混液45-58wt％、表面改性生物陶瓷粉末40-54wt％和光引發劑1-2wt％；所述方法包括將表面改性生物陶瓷粉末分散于預混液中再加入光引發劑。

進一步地，所述生物陶瓷漿料由以下組分制備：按質量分數計，預混液50-56wt％、表面改性生物陶瓷粉末42-48wt％和光引發劑1.5-2wt％；

進一步地，所述生物陶瓷漿料由以下組分制備：按質量分數計，預混液56wt％、表面改性生物陶瓷粉末42.5wt％和光引發劑1.5wt％；

進一步地，所述預混液由以下組分制備：按質量分數計，去離子水60-67wt％、丙烯酰胺25-31wt％、亞甲基雙丙烯酰胺1.5-1.8wt％和丙三醇6.5-7.2wt％；

進一步地，所述預混液由以下組分制備：按質量分數計，去離子水65wt％、丙烯酰胺27wt％、亞甲基雙丙烯酰胺1.5wt％和丙三醇6.5wt％；

進一步地，所述表面改性生物陶瓷粉末主要由以下組分制備：按質量分數計，羥基磷灰石陶瓷粉末74.4-89.2wt％、β-磷酸三鈣陶瓷粉末10.5-25.5wt％和聚丙烯酸胺0.1-0.3wt％；

進一步地，所述表面改性生物陶瓷粉末主要由以下組分制備：按質量分數計，羥基磷灰石陶瓷粉末78.5wt％、β-磷酸三鈣陶瓷粉末21.35wt％和聚丙烯酸胺0.15wt％；

進一步地，所述羥基磷灰石陶瓷粉末和β-磷酸三鈣陶瓷粉末的粒徑均為500nm-10um，進一步為1um-10um；