耐腐蚀氧化铝陶瓷及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物技术领域，尤其涉及一种耐腐蚀氧化铝陶瓷及其制备方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定、生物相溶性好的陶瓷材料。单晶氧化铝c轴方向具有相当高的抗弯强度，耐磨性能好，耐热性好，可以直接与骨固定。已被用作人工骨、牙根、关节、螺栓。并且该螺栓不生锈，也不会溶解出有害离子，与金属螺栓不同，勿需取出体外。60年代后期，广泛用作硬组织修复。70年代至80年代中期，世界许多国家如美国、日本、瑞士等国家，都对氧化物陶瓷，特别是氧化铝生物陶瓷进行了广泛的研宄和应用。由于氧化铝陶瓷植入人体后表面生成极薄的纤维膜，界面无化学反应，多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接。通过火焰熔融法制造的单晶氧化铝，强度很高，耐磨性好，可精细加工，制成人工牙根、骨折固定器等。多晶氧化铝，即刚玉，强度大，用于制作人工髋关节，人工骨，人工牙根和关节。单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝，适用于负重大、耐磨要求高的部位，但其不足之处在于加工困难。中国陶瓷在实验室研宄水准上完全可达到ISO标准，但用于临床仍有一定差距，材料未达到ISO标准。
[0004]氧化铝陶瓷制品成型方法有干压、注浆、挤压、冷等静压、注射、流延、热压与热等静压成型等多种方法。近几年来国内外又开发出压滤成型、直接凝固注模成型、凝胶注成型、离心注浆成型与固体自由成型等成型技术方法。不同的产品形状、尺寸、复杂造型与精度的产品需要不同的成型方法。但是现有技术的氧化铝陶瓷大多容易被人体体液腐蚀。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术的不足，提供一种耐腐蚀氧化铝陶瓷及其制备方法，耐腐蚀性能强。
[0007]本发明采用以下技术方案:
耐腐蚀氧化铝陶瓷，包括以下重量份计的原料:氧化铝40?90份、氧化钠2?8份、碳化钙4?9份、油酸7?9份、聚丁烯琥珀酸酯10?12份、引发剂4?10份、表面活性剂I?3份。
[0008]作为优选，聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000?60000。
[0009]作为优选，引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过氧化苯甲酰或过氧化苯乙酰中的一种或几种。
[0010]作为优选，表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇倍半油酸酯、丙二醇脂肪酸酯或琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或几种。
[0011]上述耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，包括以下步骤:将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1200?1300°C，时间I?2h，最后自然冷却，即可。
[0012]作为优选，反应温度为1250°C，反应时间为1.5h。
[0013]本发明采用油酸对粉碎的氧化铝表面进行改性，防止粘结，提高耐腐蚀性能。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细介绍。
[0015]实施例1
耐腐蚀氧化铝陶瓷，包括以下重量份计的原料:氧化铝40份、氧化钠2份、碳化钙4份、油酸7份、聚丁烯琥珀酸酯10份、引发剂4份、表面活性剂I份。
[0016]聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000。
[0017]引发剂是质量比为1:1:7:1的偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰。
[0018]表面活性剂是质量比为2:1:8:1的单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇倍半油酸酯、丙二醇脂肪酸酯、琥珀酸二辛酯磺酸钠。
[0019]上述耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1200°C，时间Ih，最后自然冷却，即可。
[0020]实施例2
耐腐蚀氧化铝陶瓷，包括以下重量份计的原料:氧化铝90份、氧化钠8份、碳化钙9份、油酸9份、聚丁烯琥珀酸酯12份、引发剂10份、表面活性剂3份。
[0021]聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为60000。
[0022]引发剂是质量比为1:1:3的偶氮二异丁腈、过氧化苯乙酰、过氧化苯甲酰。
[0023]表面活性剂是质量比为1:3:1的失水山梨醇倍半油酸酯、丙二醇脂肪酸酯、琥珀酸二辛酯磺酸钠。
[0024]上述耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1300°C，时间2h，最后自然冷却，即可。
[0025]实施例3
耐腐蚀氧化铝陶瓷，包括以下重量份计的原料:氧化铝50份、氧化钠5份、碳化钙7份、油酸8份、聚丁烯琥珀酸酯11份、引发剂7份、表面活性剂2份。
[0026]聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为40000。
[0027]引发剂是质量比为7:1:4:1的偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰。
[0028]表面活性剂是质量比为1:6的丙二醇脂肪酸酯、琥珀酸二辛酯磺酸钠。
[0029]上述耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1250°C，时间1.5h，最后自然冷却，S卩可。
[0030]实施例4
耐腐蚀氧化铝陶瓷，包括以下重量份计的原料:氧化铝80份、氧化钠3份、碳化钙4份、油酸8份、聚丁烯琥珀酸酯11份、引发剂5份、表面活性剂I份。
[0031]聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为20000。
[0032]弓丨发剂是质量比为1:2的过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰。
[0033]表面活性剂是质量比为1:3的单硬脂酸甘油酯、琥珀酸二辛酯磺酸钠。
[0034]上述耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1230°C，时间1.2h，最后自然冷却，S卩可。
[0035]对比例I
与实施例1相同，不同在于:不加油酸。
[0036]性能测试
将对比例I的氧化铝陶瓷和实施例1?4的陶瓷放在模拟体液中浸泡7天后，观察陶瓷表面。对比例I的表面被腐蚀，而实施例1?4的陶瓷表面无变化，说明本发明具有良好的耐体液腐蚀性能。
[0037]以上公开的仅为本申请的其中几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。
【主权项】
1.耐腐蚀氧化铝陶瓷，其特征在于，包括以下重量份计的原料:氧化铝40?90份、氧化钠2?8份、碳化钙4?9份、油酸7?9份、聚丁烯琥珀酸酯10?12份、引发剂4?10份、表面活性剂I?3份。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀氧化铝陶瓷，其特征在于，聚丁烯琥珀酸酯的相对分子质量为10000?60000。
3.根据权利要求1所述的耐腐蚀氧化铝陶瓷，其特征在于，引发剂为偶氮二异丁腈、过硫酸铵、过氧化苯乙酰或过氧化苯甲酰中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的耐腐蚀氧化铝陶瓷，其特征在于，表面活性剂为单硬脂酸甘油酯、失水山梨醇倍半油酸酯、丙二醇脂肪酸酯或琥珀酸二辛酯磺酸钠中的一种或几种。
5.基于权利要求1所述的耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩祸内，再将氧化钠和碳化钙加入坩祸内，保持温度1200?1300°C，时间I?2h，最后自然冷却，即可。
6.根据权利要求5所述的耐腐蚀氧化铝陶瓷的制备方法，其特征在于，反应温度为1250°C，反应时间为1.5ho
【专利摘要】本发明公开了一种耐腐蚀氧化铝陶瓷及其制备方法，该陶瓷包括以下重量份计的原料：氧化铝40～90份、氧化钠2～8份、碳化钙4～9份、油酸7～9份、聚丁烯琥珀酸酯10～12份、引发剂4～10份、表面活性剂1～3份。其制备方法是：将氧化铝熔化后冷却，然后粉碎，加入油酸混合均匀，然后加入聚丁烯琥珀酸酯、引发剂、表面活性剂混合均匀，放入坩埚内，再将氧化钠和碳化钙加入坩埚内，保持温度1200～1300℃，时间1～2h，最后自然冷却，即可。本发明采用油酸对粉碎的氧化铝表面进行改性，防止粘结，提高耐腐蚀性能。
【IPC分类】C04B35-10, C04B35-632
【公开号】CN104829217
【申请号】CN201510145022
【发明人】潘林根, 刘大学, 郭玉芹
【申请人】苏州维泰生物技术有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年3月31日