用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷及其制備方法，用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣140～180份、氧化鎂30～120份、氧化鋯60～80份、氧化釔30～100份、十二烷基苯磺酸鈉30～70份、聚乙烯酰胺20～50份、改性劑10～30份。制備方法：碳酸鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰胺、改性劑，混合均勻，放入磨具內(nèi)加壓成型；生坯烘干，在700～800℃燒成素坯；1000～1400℃加壓燒結(jié)。本發(fā)明中加入了磷酸氫鈣，磷酸氫鈣可以減小生物陶瓷的氣孔率，同時(shí)提高生物陶瓷的機(jī)械性能。
【專利說(shuō)明】用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物醫(yī)藥材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷及其 制備方法。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 生物醫(yī)用材料是人們最早應(yīng)用的醫(yī)用材料之一，也是目前全世界應(yīng)用最多、最廣 的醫(yī)用材料。而在社會(huì)發(fā)展的今天，金屬材料單一特性不能滿足醫(yī)用需求，人們也越來(lái)越意 識(shí)到多種材料符合取長(zhǎng)的發(fā)展前景可觀，而如何開(kāi)發(fā)新型合金材料，如何能對(duì)醫(yī)用金屬材 料進(jìn)行特定的表面改性，是醫(yī)用材料方面一直關(guān)注并努力的方向。
[0004] 生物材料作為人體組織的替代和修復(fù)材料，由于人體環(huán)境的特殊性，需要具備良 好的力學(xué)性能如耐磨性、抗疲勞性、抗腐蝕性等。并且?guī)缀醪划a(chǎn)生磨損碎屑。人體的關(guān)節(jié)1 年內(nèi)要反復(fù)承受1. 5X106?3. 5X106周次、且數(shù)倍于人體體重的負(fù)荷。天然的生物器 官由于生物體的新陳代謝可以較好地解決這一問(wèn)題，但是人工關(guān)節(jié)要達(dá)到這一要求就必須 要求材料具有足夠的疲勞強(qiáng)度。同時(shí)，在這樣強(qiáng)度的負(fù)荷下，如果材料產(chǎn)生大量的磨屑，極 易引起諸如排異反應(yīng)等很多負(fù)效應(yīng)。
[0005] 目前廣泛應(yīng)用的生物降解陶瓷為磷酸三鈣（簡(jiǎn)稱β-TCP)，屬三方晶系，鈣磷 原子比為1. 5,是磷酸鈣的一種高溫相。β -TCP的最大優(yōu)勢(shì)就是生物相容性好，植入機(jī)體后 與骨直接融合，無(wú)任何局部炎性反應(yīng)及全身毒副作用。其不足是高切口敏感性導(dǎo)致的低疲 勞強(qiáng)度，較高剛性和脆性使其難以加工成型或固定鉆孔。基于仿生原理，制備類似于自然組 織的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理想生物陶瓷，是生物陶瓷的一個(gè)發(fā)展方向。磷酸鈣鹽生物陶瓷人 工骨，雖然與骨鹽的組成相同，但不同部位的骨性質(zhì)是不盡相同的，為此組成和結(jié)構(gòu)類似于 骨骼連續(xù)變化的多孔磷酸鈣陶瓷的研究是正在進(jìn)行的非常有價(jià)值的課題。
[0006] 對(duì)于可生物降解的磷酸鈣生物陶瓷而言，磷酸鈣陶瓷在體內(nèi)從無(wú)生命到有生命的 轉(zhuǎn)變過(guò)程，即無(wú)機(jī)物的鈣磷是如何轉(zhuǎn)變成為生物體內(nèi)的有機(jī)鈣磷，其中是否存在一個(gè)晶型 轉(zhuǎn)變或晶型轉(zhuǎn)變的過(guò)程是如何進(jìn)行的；材料降解后其產(chǎn)物在體內(nèi)的分布和代謝途徑以及各 分支的量的關(guān)系等等也應(yīng)引起材料工作者的高度重視。
[0007] 磷酸鈣陶瓷的主要缺點(diǎn)是其脆性。致密磷酸鈣陶瓷可以通過(guò)添加增強(qiáng)相提高它的 斷裂韌性，多孔磷酸鈣陶瓷雖然可被新生骨長(zhǎng)入而極大增強(qiáng)，但是在再建骨完全形成之前， 為及早代行其功能，也必須對(duì)它進(jìn)行增韌補(bǔ)強(qiáng)。磷酸鈣陶瓷基復(fù)合材料，已經(jīng)成為磷酸鈣生 物陶瓷的發(fā)展方向之一。
[0008]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷及其制備方 法，碳酸鈣生物陶瓷氣孔率小，機(jī)械性能良好。
[0010] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案： 用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣140?180份、氧化 鎂30?120份、氧化鋯60?80份、氧化釔30?100份、十二烷基苯磺酸鈉30?70份、聚 乙烯酰胺20?50份、改性劑10?30份。
[0011] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，包括以下重量份計(jì) 的原料：碳酸鈣160份、氧化鎂80份、氧化鋯70份、氧化釔60份、十二烷基苯磺酸鈉50份、 聚乙烯酰胺40份、改性劑20份。
[0012] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，改性劑是丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙 烯-順丁烯二酸酐共聚物。
[0013] 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，氧化釔的粒徑為20?100 μ m。
[0014] 本發(fā)明還提供了一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法。
[0015] 一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，包括以下步驟：碳酸鈣、氧化鎂、 氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰胺、改性劑，混合均勻，放入磨具 內(nèi)加壓成型；生坯烘干，在700?800°C燒成素坯；1000?1400°C加壓燒結(jié)。 作為對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，最后燒結(jié)時(shí)的壓力為60?70kPa。
[0016] 有益效果：本發(fā)明中加入了磷酸氫鈣，磷酸氫鈣可以減小生物陶瓷的氣孔率，同 時(shí)提高生物陶瓷的機(jī)械性能。根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，本發(fā)明的氣孔率為77?80 μ m，抗拉強(qiáng)度為 784?800MPa，彎曲強(qiáng)度為169?180MPa，抗壓強(qiáng)度為218?230MPa ;對(duì)比例1的氣孔率為 62以111，抗拉強(qiáng)度為62110^，彎曲強(qiáng)度為12810^，抗壓強(qiáng)度為14910^。
[0017]

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例1 用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣160份、氧化鎂80 份、氧化鋯70份、氧化釔60份、十二烷基苯磺酸鈉50份、聚乙烯酰胺40份、改性劑20份。
[0020] 改性劑是丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物。
[0021] 氧化釔的粒徑為50 μ m。
[0022] -種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，包括以下步驟：碳酸鈣、氧化鎂、 氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰胺、改性劑，混合均勻，放入磨具 內(nèi)加壓成型；生述烘干，在750°C燒成素述；1200°C加壓燒結(jié)。 最后燒結(jié)時(shí)的壓力為65kPa。
[0023] 實(shí)施例2 用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣140份、氧化鎂30 份、氧化鋯60份、氧化釔30份、十二烷基苯磺酸鈉30份、聚乙烯酰胺20份、改性劑10份。
[0024] 改性劑是苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物。
[0025] 氧化釔的粒徑為20 μ m。
[0026] -種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，包括以下步驟：碳酸鈣、氧化鎂、 氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰胺、改性劑，混合均勻，放入磨具 內(nèi)加壓成型；生坯烘干，在70(TC燒成素坯；KKKTC加壓燒結(jié)。 最后燒結(jié)時(shí)的壓力為60kPa。
[0027] 實(shí)施例3 用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣180份、氧化鎂120 份、氧化鋯80份、氧化釔100份、十二烷基苯磺酸鈉70份、聚乙烯酰胺50份、改性劑30份。
[0028] 改性劑是丙烯睛-丁二烯-苯乙烯共聚物。
[0029] 氧化釔的粒徑為100 μ m。
[0030] 一種用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，包括以下步驟：碳酸鈣、氧化鎂、 氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰胺、改性劑，混合均勻，放入磨具 內(nèi)加壓成型；生述烘干，在800°C燒成素述；1400°C加壓燒結(jié)。 最后燒結(jié)時(shí)的壓力為7〇kPa。
[0031] 對(duì)比例1 與實(shí)施例1相同，不同在于：不加磷酸氫鈣。
[0032] 性能測(cè)試 測(cè)定實(shí)施例和對(duì)比例的產(chǎn)品性能，結(jié)果見(jiàn)表1。
[0033] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，其特征在于，包括以下重量份計(jì)的原料：碳酸鈣 140?180份、氧化鎂30?120份、氧化鋯60?80份、氧化釔30?100份、十二烷基苯磺 酸鈉30?70份、聚乙烯酰胺20?50份、改性劑10?30份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，其特征在于，包括以下重量 份計(jì)的原料：碳酸鈣160份、氧化鎂80份、氧化鋯70份、氧化釔60份、十二烷基苯磺酸鈉50 份、聚乙烯酰胺40份、改性劑20份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，其特征在于，改性劑是丙烯 睛-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-順丁烯二酸酐共聚物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷，其特征在于，氧化釔的粒徑 為 20 ?100 u m。
5. 基于權(quán)利要求1所述的用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，其特征在于， 包括以下步驟：碳酸鈣、氧化鎂、氧化鋯、氧化釔磨成粉，加入十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯酰 胺、改性劑，混合均勻，放入磨具內(nèi)加壓成型；生坯烘干，在700?800°C燒成素坯；1000? 1400°C加壓燒結(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于種植牙的碳酸鈣生物陶瓷的制備方法，其特征在于，最 后燒結(jié)時(shí)的壓力為60?70kPa。
【文檔編號(hào)】C04B35/01GK104446373SQ201410627544
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】潘林根, 邱東成, 劉樂(lè)峰 申請(qǐng)人:蘇州維泰生物技術(shù)有限公司