一种β-磷酸钙的合成技术的制作方法

文档序号:3468681阅读:395来源:国知局

专利名称::一种β-磷酸钙的合成技术的制作方法
技术领域
:本发明属于材料科学领域,尤其是一种(3-磷酸钙材料的合成技术。
背景技术
:石粦酸三4丐(TricalciumPhosphate),简称TCP,Ca3(P04)2。1980年以来,具有生物降解性磷酸钙材料TCP(a-TCP,|3-TCP)的研究引起众多学者的广泛关注。其有高温型的a相和低温型的P相两种。TCP的成分与HAP—样,都含有CaO和PA。其中,|3-TCP应用最广泛。oc相的结晶系是单斜晶,晶格常数a=12.89入,b=27.28A,c=15.22A,密度为2.86g/cm3。p相是六面体,a=10.32A,c=36.9入,密度为3.07g/cm3。13-TCP的化学性质近似于羟基磷灰石,对水的溶解性大,在水溶液和体液中的溶解度是HAP(溶解度1lum/年)的10-15倍,能緩慢被体液吸收,如此,TCP的降解能为新骨的形成提供更丰富的Ca、P,在体内可通过新陈代谢途径,促进新骨组织生成,并逐步为新骨组织置换。该材料具有良好的生物相容性,生物降解性,能与骨直接结合,是一种良好的骨修复材料。制备TCP粉末的方法有干法。干法即通过固相反应合成,可制得结晶较好的粉末,但晶粒尺寸较大,往往有杂相存在,研磨时不仅费时而且易粘污,因此在生物陶瓷领域较少采用。
发明内容针对现有技术存在的问题,本发明的目的在于提供一种工艺简单、重复性强、产品性能稳定的p-磷酸钙材料的合成技术。为实现上述目的,本发明一种P-磷酸钙材料的合成技术,具体为1)将设定量的聚苯乙烯微球(PS微球)加入浓硫酸,经过充分的搅拌和超声分散后,再通过离心、洗涤后烘干,得到疏化后的聚苯乙烯微球;2)将硝酸钩溶液和磷酸氢二铵溶液进行配合,使得配合后的溶液中4丐、磷摩尔比配比值为1.4-1.6;3)调节溶液的pH值到8-10,并加入表面活性剂(CTAB)和硫化后的聚苯乙烯微球;4)充分反应后,得到白色物质,将该白色物质洗涤、烘干,并在加热炉中煅烧,在70(TC100(TC下保温2-4个小时,随炉冷却得到P-磷酸钙粉末。进一步,所述步骤l)聚苯乙烯微球的具体硫化过程为将设定量的聚苯乙烯微球(PS微球),加入浓硫酸,磁力搅拌器上搅拌5-6个小时,经超声分散O.5~1个小时,反复23次;并经离心、无水乙醇洗涤后烘干。、进一步,所述步骤3)中采用氨水进行调节PH值。进一步,所述步骤4)中白色物质的初步处理过程具体为分别用去离子水和无水乙醇进行洗涤,洗涤后的产物在60°C~8(TC下进行7~9个小时的烘干。本发明通过在化学反应过程中加入PS微球,合成出带有孔径且纯度较高的p-磷酸钓,PS微球用来做模板,具有工艺简单,重复性强,产品性能稳定等特点。图1为实施例1中粉末的TG-DTA曲线;图2为实施例1中粉末的XRD曲线;图3为实施例1中粉末的SEM曲线;图4为实施例1中粉末的TEM曲线;图5为实施例2中粉末的XRD曲线;图6为实施例2中粉末的TEM曲线;图7为实施例3中粉末的XRD曲线;图8为实施例3中粉末的SEM曲线;具体实施例方式本发明在湿化学法制备TCP粉末过程中,通过添加聚苯乙烯;徵球(PS微球)制备出(3-TCP的前躯体,并在通过700°C~1000。C等不同温度的煅烧,并通过改变钙磷的摩尔比值为1.4-1.6;来实现合成纯的磷酸钙粉末。PS模板法是通过用化学分析纯的硝酸钓(Ca(N03)2)和磷酸氢二铵((NH4)2HP04)反应,反应过程中加入表面活性剂(CTAB)和氨水(NH3H20),氨水用来调节反应溶液的pH值,PS微球用来做模板,先将硝S吏钓和磷酸氢二铵配成一定的浓度的溶液,将表面活性剂(CTAB)和聚苯乙烯(PS)加入到硝酸钓溶液中,磷酸氢二铵溶液緩慢的加入到上述溶液中,反应式中Ca/P比值为1.4~1.6,与此同时调节反应溶液的pH值到8~10,将反应烧放到磁力搅拌器上,使得反应均匀而且进行完全。待反应完全且均匀后,可见反应瓶内有白色沉淀,分别用去离子水和无水乙醇进行洗涤,洗涤后的产物》丈入烘箱内,在6(TC-8(TC下进行79个小时烘干,烘干后的产物在700°C~IOO(TC煅烧,最终得到&-磷酸三钙^^分末。本发明是通过添加PS微球,改变钙磷摩尔比和煅烧温度,得到一种新型的带有孔径大小可控的磷酸三钙纯相的骨替代材辨-。实施例1:各个组分的配方如表l所示,称取适量的PS微球,加入浓硫酸,磁力搅拌器上搅拌5个小时,经超声分散半个小时,反复2-3次。经离心、无水乙醇洗涤后烘干,备用。称取硝酸4丐和磷酸氢二胺配成饱和溶液,将磷酸氢二铵緩慢滴入到硝酸钙溶液中钙磷比配比为1.5:1,同时加入硫化后的PS微球和表面活性剂CTAB氨水调节反应的PH值在9左右,磁力搅拌器上搅拌,反应充分后陈化,经离心、无水乙醇反复洗涤,烘干箱内70。C烘干,煅烧至70(TC、800°C、85(TC分别保温3个小时。表l:各个组分的配方<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例2:称取适量的PS微球,加入浓硫酸,磁力搅拌器上搅拌6个小时,经超声分散半个小时,反复2-3次。经离心、无水乙醇洗涤后烘干,备用。称取硝酸4丐和磷酸氢二胺配成饱和溶液,钙磷摩尔比配比为1.4:1,同时加入硫化后的PS微球和表面活性剂CTAB氨水调节反应的PH值在8.5左右,磁力搅拌器上搅拌,反应充分后陈化,经离心、无水乙醇反复洗涤,烘干箱内70。C烘干,煅烧至700。C、80(TC、85(TC分别保温3个小时。实施例3:称取适量的PS微球,加入浓硫酸,磁力搅拌器上搅拌5个小时,经超声分散半个小时,反复2-3次。经离心、无水乙醇洗涤后烘干,备用。称取硝酸钓和磷酸氩二铵配成饱和溶液,钙磷摩尔比配比为1.6:1,同时加入硫化后的PS微球和表面活性剂CTAB氨水调节反应的PH值在8左右,磁力搅拌器上搅拌,反应充分后陈化,经离心、无水乙醇反复洗涤,烘干箱内70。C烘干,煅烧至70(TC、800°C、900。C分别保温3个小时。本发明通过在化学反应过程中加入PS微球,合成出带有孔径且纯度较高的P-磷酸钙,PS微球用来做模板,具有工艺简单,重复性强,产品性能稳定等特点。权利要求1、一种β-磷酸钙材料的合成技术,具体为1)将设定量的聚苯乙烯微球(PS微球)加入浓硫酸,经过充分的搅拌和超声分散后,再通过离心、洗涤后烘干,得到硫化后的聚苯乙烯微球;2)将硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液进行配合,使得配合后的溶液中钙、磷摩尔比配比值为1.4~1.6;3)调节溶液的pH值到8~10,并加入表面活性剂(CTAB)和硫化后的聚苯乙烯微球;4)充分反应后,得到白色物质,将该白色物质洗涤、烘干,并在加热炉中煅烧,在700℃~1000℃下保温2~4个小时,随炉冷却得到β-磷酸钙粉末。2、如权利要求l所述的p-磷酸钙材料的合成技术,其特征在于,所述步骤1)聚苯乙烯微球的具体硫化过程为将设定量的聚苯乙烯微球(PS微球),加入浓硫酸,磁力搅拌器上搅拌5~6个小时,经超声分散0.5~1个小时,反复23次;并经离心、无水乙醇洗涤后烘干。3、如权利要求l所述的磷酸钙材料的合成技术,其特征在于,所述步骤3)中采用氨水进行调节PH值。4、如权利要求1所述的p-磷酸钙材料的合成技术,其特征在于,所述步骤4)中白色物质的初步处理过程具体为分别用去离子水和无水乙醇进行洗涤,洗涤后的产物在60°C~8(TC下进行7~9个小时的烘干。全文摘要本发明公开了一种β-磷酸钙材料的合成技术,具体为将设定量的聚苯乙烯微球加入浓硫酸,经过充分的搅拌和超声分散后,再通过离心、洗涤后烘干,得到硫化后的聚苯乙烯微球;将硝酸钙溶液和磷酸氢二铵溶液进行配合,使得配合后的溶液中钙、磷摩尔比配比值为1.4~1.6;调节溶液的pH值到8~10,并加入表面活性剂(CTAB)和硫化后的聚苯乙烯微球;充分反应后,得到白色物质,将该白色物质洗涤、烘干,并在加热炉中煅烧,在700℃~1000℃下保温2~4个小时,随炉冷却得到β-磷酸钙粉末。本发明通过在化学反应过程中加入PS微球,合成出带有孔径且纯度较高的β-磷酸钙,具有工艺简单,重复性强,产品性能稳定等特点。文档编号C01B25/32GK101423205SQ200810227220公开日2009年5月6日申请日期2008年11月25日优先权日2008年11月25日发明者夏春杰,林元华,胡晓阳,邓旭亮,琦马申请人:邓旭亮
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