本发明属于材料领域，具体涉及一种模拟人骨的材料及其制备方法。
背景技术：
：人工骨是指用人工材料制造的人骨替代品或者骨折固定材料。如羟基磷灰石、氧化铝生物陶瓷等，可以替代人体头盖骨、肩、臂、指、肥肉关节等，其加工容易，价廉物美，在体内老化与腐蚀性小，但存在耐磨性差，同时人工骨与生物体愈合承受过重外力时又会发生骨吸收现象，从而造成人体骨的脱离。磷酸三钙人工骨材料是目前国内外研究和应用较多的骨替代材料之一，由于其理化性质与骨组织相似，生物相容性良好，具有一定的传导成骨能力，并能在体内进行生物降解，因此得到广泛的研究与应用。但是由于磷酸三钙一般呈颗粒状，在缺损骨组织部位很难成型，而且强度较低，因此其应用有一定的局限性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种模拟人骨的材料及其制备方法。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种模拟人骨的材料，通过如下重量份的原料制备而成：磷酸三钙，50-60份；羟基磷灰石，35-45份；改性碳纤维，30-40份；甲基乙烯基硅橡胶，20-30份；甲壳素，15-25份；甘油，10-20份；纳米纤维素，5-15份；去离子水，5-15份；所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中1-3小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入80-90℃烘箱中15-25h，取出，冷却，即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，6-8份；聚乙二醇，2-4份；三乙醇胺，2-4份；交联剂TAC，1-3份；巯基乙醇，1-3份。优选地，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。优选地，所述的材料通过如下重量份的原料制备而成：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性碳纤维，35份；甲基乙烯基硅橡胶，25份；甲壳素，20份；甘油，15份；纳米纤维素，10份；去离子水，10份。优选地，所述的材料通过如下重量份的原料制备而成：磷酸三钙，50份；羟基磷灰石，35份；改性碳纤维，30份；甲基乙烯基硅橡胶，20份；甲壳素，15份；甘油，10份；纳米纤维素，5份；去离子水，5份。优选地，所述的材料通过如下重量份的原料制备而成：磷酸三钙，60份；羟基磷灰石，45份；改性碳纤维，40份；甲基乙烯基硅橡胶，30份；甲壳素，25份；甘油，20份；纳米纤维素，15份；去离子水，15份。上述材料的制备方法，包括如下步骤：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混5-15分钟；最后在200-280℃温度下挤出即得。优选地，所述的制备方法包括如下步骤：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出。本发明的优点：本发明提供的模拟人骨的材料具有较高的拉伸强度和撕裂强度，生物兼容性高，且制备方法简单，易于工业化大生产。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明保护范围。尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。实施例1：模拟人骨材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性碳纤维，35份；甲基乙烯基硅橡胶，25份；甲壳素，20份；甘油，15份；纳米纤维素，10份；去离子水，10份。其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例2：模拟人骨材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，50份；羟基磷灰石，35份；改性碳纤维，30份；甲基乙烯基硅橡胶，20份；甲壳素，15份；甘油，10份；纳米纤维素，5份；去离子水，5份。其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例3：模拟人骨材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，60份；羟基磷灰石，45份；改性碳纤维，40份；甲基乙烯基硅橡胶，30份；甲壳素，25份；甘油，20份；纳米纤维素，15份；去离子水，15份。其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例4：模拟人骨材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性碳纤维，32份；甲基乙烯基硅橡胶，25份；甲壳素，20份；甘油，15份；纳米纤维素，10份；去离子水，10份。其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例5：模拟人骨材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性碳纤维，38份；甲基乙烯基硅橡胶，25份；甲壳素，20份；甘油，15份；纳米纤维素，10份；去离子水，10份。其中，所述改性碳纤维的制备方法为：将碳纤维浸入碳纤维表面改性剂中2小时后取出，用蒸馏水冲洗碳纤维直至冲洗后液体为中性后，将碳纤维放入85℃烘箱中20h，冷却即得；碳纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：辛基磷酸酯，7份；聚乙二醇，3份；三乙醇胺，3份；交联剂TAC，2份；巯基乙醇，2份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例6：对比实施例，碳纤维不改性原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；碳纤维，35份；甲基乙烯基硅橡胶，25份；甲壳素，20份；甘油，15份；纳米纤维素，10份；去离子水，10份。模拟人工骨材料的制备方法：先将磷酸三钙、羟基磷灰石和甲壳素混合研磨，再与剩余物料混合；混合均匀后加入挤出机中熔融共混10分钟；最后在240℃温度下挤出即得。实施例7：效果实施例分别测试实施例1-6制备材料的强度，结果如下表：拉伸强度(MPa)撕裂强度(kN·m-1)实施例114.533.2实施例67.624.6实施例2-5测试结果与实施例1基本一致，不再一一罗列。结果表明，本发明提供的模拟人骨的材料具有较高的拉伸强度和撕裂强度，生物兼容性高，且制备方法简单，易于工业化大生产。上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容，但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。当前第1页1 2 3