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      一種改性納米仿生復(fù)合材料及其應(yīng)用的制作方法

      文檔序號:12540955閱讀:268來源:國知局
      本發(fā)明屬于復(fù)合材料領(lǐng)域,具體涉及一種改性納米仿生復(fù)合材料及其應(yīng)用。
      背景技術(shù)
      :仿生材料是指模仿生物的各種特點或特性而研制開發(fā)的材料。通常把仿照生命系統(tǒng)的運行模式和生物材料的結(jié)構(gòu)規(guī)律而設(shè)計制造的人工材料稱為仿生材料。仿生學(xué)在材料科學(xué)中的分支稱為仿生材料學(xué)(biomimeticmaterialsscience),它是指從分子水平上研究生物材料的結(jié)構(gòu)特點、構(gòu)效關(guān)系,進(jìn)而研發(fā)出類似或優(yōu)于原生物材料的一門新興學(xué)科,是化學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的交叉。仿生設(shè)計不僅要模擬生物對象的結(jié)構(gòu),更要模擬其功能。將材料科學(xué)、生命科學(xué)、仿生學(xué)相結(jié)合,對于推動材料科學(xué)的發(fā)展具有重大意義。仿生材料最重要的性能之一就是要求具有一定強(qiáng)度,包括拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種改性納米仿生復(fù)合材料及其應(yīng)用。本發(fā)明的上述目的是通過下面的技術(shù)方案得以實現(xiàn)的:一種改性納米仿生復(fù)合材料,通過如下重量份的原料制備而成:磷酸三鈣,50-60份;羥基磷灰石,35-45份;改性玻璃纖維,30-40份;甲基乙烯基硅橡膠,20-30份;甲殼素,15-25份;甘油,10-20份;納米纖維素,5-15份;去離子水,5-15份;所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中3-5小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入80-90℃烘箱中15-25h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,7-9份;丙三醇,3-5份;2-巰基苯并噻唑,2-4份;交聯(lián)劑TAC,1-3份;苯并三氮唑,1-3份。優(yōu)選地,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。優(yōu)選地,所述的改性納米仿生復(fù)合材料通過如下重量份的原料制備而成:磷酸三鈣,55份;羥基磷灰石,40份;改性玻璃纖維,35份;甲基乙烯基硅橡膠,25份;甲殼素,20份;甘油,15份;納米纖維素,10份;去離子水,10份。優(yōu)選地,所述的改性納米仿生復(fù)合材料通過如下重量份的原料制備而成:磷酸三鈣,50份;羥基磷灰石,35份;改性玻璃纖維,30份;甲基乙烯基硅橡膠,20份;甲殼素,15份;甘油,10份;納米纖維素,5份;去離子水,5份。優(yōu)選地,所述的改性納米仿生復(fù)合材料通過如下重量份的原料制備而成:磷酸三鈣,60份;羥基磷灰石,45份;改性玻璃纖維,40份;甲基乙烯基硅橡膠,30份;甲殼素,25份;甘油,20份;納米纖維素,15份;去離子水,15份。上述改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混5-15分鐘;最后在240-280℃溫度下擠出即得。本發(fā)明的優(yōu)點:本發(fā)明提供的改性納米仿生復(fù)合材料具有較高的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度,且生物兼容性高,可以用于制備人工骨。具體實施方式下面結(jié)合實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明保護(hù)范圍。盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細(xì)說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和范圍。實施例1:改性納米仿生復(fù)合材料的制備原料重量份比:磷酸三鈣,55份;羥基磷灰石,40份;改性玻璃纖維,35份;甲基乙烯基硅橡膠,25份;甲殼素,20份;甘油,15份;納米纖維素,10份;去離子水,10份。其中,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例2:改性納米仿生復(fù)合材料的制備原料重量份比:磷酸三鈣,50份;羥基磷灰石,35份;改性玻璃纖維,30份;甲基乙烯基硅橡膠,20份;甲殼素,15份;甘油,10份;納米纖維素,5份;去離子水,5份。其中,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例3:改性納米仿生復(fù)合材料的制備原料重量份比:磷酸三鈣,60份;羥基磷灰石,45份;改性玻璃纖維,40份;甲基乙烯基硅橡膠,30份;甲殼素,25份;甘油,20份;納米纖維素,15份;去離子水,15份。其中,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例4:改性納米仿生復(fù)合材料的制備原料重量份比:磷酸三鈣,55份;羥基磷灰石,40份;改性玻璃纖維,32份;甲基乙烯基硅橡膠,25份;甲殼素,20份;甘油,15份;納米纖維素,10份;去離子水,10份。其中,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例5:改性納米仿生復(fù)合材料的制備原料重量份比:磷酸三鈣,55份;羥基磷灰石,40份;改性玻璃纖維,38份;甲基乙烯基硅橡膠,25份;甲殼素,20份;甘油,15份;納米纖維素,10份;去離子水,10份。其中,所述改性玻璃纖維的制備方法為:將玻璃纖維浸入玻璃纖維表面改性劑中4小時后取出,用蒸餾水沖洗玻璃纖維直至沖洗后液體為中性后,將玻璃纖維放入85℃烘箱中20h,取出,冷卻,即得;玻璃纖維表面改性劑由下述重量份的原料混勻后制得:蓖麻油,8份;丙三醇,4份;2-巰基苯并噻唑,3份;交聯(lián)劑TAC,2份;苯并三氮唑,2份。改性納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例6:對比實施例,玻璃纖維不改性原料重量份比:磷酸三鈣,55份;羥基磷灰石,40份;玻璃纖維,35份;甲基乙烯基硅橡膠,25份;甲殼素,20份;甘油,15份;納米纖維素,10份;去離子水,10份。納米仿生復(fù)合材料的制備方法:先將磷酸三鈣、羥基磷灰石和甲殼素混合研磨,再與剩余物料混合;混合均勻后加入擠出機(jī)中熔融共混10分鐘;最后在260℃溫度下擠出即得。實施例7:效果實施例分別測試實施例1-6制備材料的強(qiáng)度,結(jié)果如下表:拉伸強(qiáng)度(MPa)撕裂強(qiáng)度(kN·m-1)實施例114.933.4實施例67.524.1實施例2-5測試結(jié)果與實施例1基本一致,不再一一羅列。結(jié)果表明,本發(fā)明提供的改性納米仿生復(fù)合材料具有較高的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度,且生物兼容性高,可以用于制備人工骨。上述實施例的作用在于說明本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容,但并不以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實質(zhì)和保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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