本发明属于材料领域，具体涉及一种增强型远红外抗菌低温热塑材料及其制备方法。
背景技术：
：低温热塑材料是一种高分子材料，其特点在于在较低温度下可软化并塑成任意形状，因而可被应用于医学领域。由于低温热塑材料具有在低温下软化，可塑性强，具有记忆功能，质量轻，具有一定的强度，易于粘接，X-射线通透性好，可多次热塑型，能够重复使用，医生操作方便，废弃后可以生物降解等优点，目前已用于骨外科固定、放射治疗定位、制作矫形支具和康复支具等。目前市面上销售的低温热塑材料产品一般都是以聚己内酯为主要原料制作的。聚己内酯具有可生物降解性和形状记忆性，是开辟新的前沿可塑材料的重要原料。现有聚己内酯产品虽然成形方便，但是成形后的强度不够，导致固定的牢固性不够。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种增强型远红外抗菌低温热塑材料及其制备方法，既具有优异的可塑性，又具有较高的强度。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种增强型远红外抗菌低温热塑材料，通过如下重量份的原料制备而成：聚己内酯，60-80份；纳米远红外陶瓷粉，20-30份；改性玻璃纤维，10-20份；纳米银抗菌剂，5-15份；改性滑石粉，20-40份；扩散油，8-16份；所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。进一步地，所述改性滑石粉的制备方法为：将30-50份滑石粉、6-10份硅烷偶联剂KH540、4-6份松香、3-5份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌2-4小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。进一步地，所述乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为50-70％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的1.5-2.5倍。进一步地，所述硼酸溶液的质量浓度为10-20％。进一步地，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为25-45％。进一步地，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为0.5-1.5:1。进一步地，所述的增强型远红外抗菌低温热塑材料通过如下重量份的原料制备而成：聚己内酯，70份；纳米远红外陶瓷粉，25份；改性玻璃纤维，15份；纳米银抗菌剂，10份；改性滑石粉，30份；扩散油，12份。上述增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备方法，包括如下所述的操作步骤：步骤S1，按重量份称取原料，机械搅拌，使其混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在70-150℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速10-20转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；加工温度控制在70-150℃；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。进一步地，步骤S3注塑平板的厚度为1.6-3.2mm。进一步地，步骤S5所述表面处理液为水性聚氨酯乳液和附着力促进剂LTW的混合液。本发明的优点：本发明远红外抗菌低温热塑材料通过添加改性玻璃纤维大大提供了材料的强度，有望开发成为一种兼具可塑性和强度的医用固定材料。另外，本发明远红外抗菌低温热塑材料中添加的纳米远红外陶瓷粉可以促进血液循环、缩短痊愈时间，添加的纳米银抗菌剂能有效防止细菌滋生，预防次生疾病的发生。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。下述实施例中，表面处理液为水性聚氨酯乳液(东莞米人占化工有限公司，型号MR-873)和附着力促进剂LTW的混合液，二者重量比为8:1，再加2倍重量的水稀释。实施例1：增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备原料重量份比：聚己内酯，70份；纳米远红外陶瓷粉，25份；改性玻璃纤维，15份；纳米银抗菌剂，10份；改性滑石粉，30份；扩散油，12份。所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。所述硼酸溶液的质量浓度为15％，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为35％，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为1:1。所述改性滑石粉的制备方法为：将40份滑石粉、8份硅烷偶联剂KH540、5份松香、4份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌3小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为60％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的2倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在110℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速15转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在110℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的20％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例2：增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备原料重量份比：聚己内酯，60份；纳米远红外陶瓷粉，20份；改性玻璃纤维，10份；纳米银抗菌剂，5份；改性滑石粉，20份；扩散油，8份。所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。所述硼酸溶液的质量浓度为10％，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为25％，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为0.5:1。所述改性滑石粉的制备方法为：将30份滑石粉、6份硅烷偶联剂KH540、4份松香、3份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌2小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为50％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的2.5倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在70℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速20转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在70℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的1％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例3：增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备原料重量份比：聚己内酯，80份；纳米远红外陶瓷粉，30份；改性玻璃纤维，20份；纳米银抗菌剂，15份；改性滑石粉，40份；扩散油，16份。所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。所述硼酸溶液的质量浓度为20％，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为45％，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为1.5:1。所述改性滑石粉的制备方法为：将50份滑石粉、10份硅烷偶联剂KH540、6份松香、5份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌4小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为70％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的1.5倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在150℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速10转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在150℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的42％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例4：增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备原料重量份比：聚己内酯，65份；纳米远红外陶瓷粉，25份；改性玻璃纤维，15份；纳米银抗菌剂，10份；改性滑石粉，30份；扩散油，12份。所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。所述硼酸溶液的质量浓度为15％，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为35％，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为1:1。所述改性滑石粉的制备方法为：将40份滑石粉、8份硅烷偶联剂KH540、5份松香、4份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌3小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为60％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的2倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在110℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速15转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在110℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的20％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例5：增强型远红外抗菌低温热塑材料的制备原料重量份比：聚己内酯，75份；纳米远红外陶瓷粉，25份；改性玻璃纤维，15份；纳米银抗菌剂，10份；改性滑石粉，30份；扩散油，12份。所述改性玻璃纤维的制备方法为：先将玻璃纤维用硼酸溶液浸泡清洗，再将其置于过硫酸铵溶液中浸泡以湿润表面，最后加入偶联剂中超声震荡，烘干即得。所述硼酸溶液的质量浓度为15％，所述过硫酸铵溶液的质量浓度为35％，所述偶联剂由30wt％异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯和70wt％异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯组成，偶联剂与玻璃纤维的质量比为1:1。所述改性滑石粉的制备方法为：将40份滑石粉、8份硅烷偶联剂KH540、5份松香、4份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌3小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为60％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的2倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在110℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速15转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在110℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的20％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例6：与实施例1的对比，玻璃纤维不改性原料重量份比：聚己内酯，70份；纳米远红外陶瓷粉，25份；玻璃纤维，15份；纳米银抗菌剂，10份；改性滑石粉，30份；扩散油，12份。所述改性滑石粉的制备方法为：将40份滑石粉、8份硅烷偶联剂KH540、5份松香、4份木质素磺酸钙于乙醇水溶液中搅拌3小时，过滤，烘干粉碎后过200-300目筛即得。乙醇水溶液中乙醇体积百分含量为60％，乙醇水溶液体积为滑石粉重量的2倍。制备方法：步骤S1，按重量份称取原料，60转/分钟机械搅拌5分钟，使混合均匀；步骤S2，将混合均匀的原料加热，再进行造粒；加热温度控制在110℃，双螺杆挤出机进行造粒，螺杆转速15转/分钟；步骤S3，将步骤S2获得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的温度控制在110℃，制成厚度为2.4mm的平板，也可以制成厚度为3.2mm或1.6mm；步骤S4，在平板上均匀地冲孔；具体地，用打孔机按所要求的20％网孔均匀地冲孔；步骤S5，向冲孔完成后的平板表面浸涂或喷涂表面处理液，然后晾干；步骤S6，用钴-60辐照处理；步骤S7，辐照处理后的平板进行检验并包装入库。实施例7：效果实施例依据标准GB1042-79测定实施例1-6材料的弯曲强度。同时设置聚己内酯对照实施例。测试结果如表1。表1各材料弯曲强度弯曲强度(MPa)聚己内酯对照实施例22实施例133实施例232实施例332实施例430实施例531实施例625上述结果表明，实施例1-5制备材料的弯曲强度较聚已内酯均有较大程度提高，而实施例6提高程度较小。本发明远红外抗菌低温热塑材料通过添加改性玻璃纤维大大提供了材料的强度，有望开发成为一种兼具可塑性和强度的医用固定材料。另外，本发明远红外抗菌低温热塑材料中添加的纳米远红外陶瓷粉可以促进血液循环、缩短痊愈时间，添加的纳米银抗菌剂能有效防止细菌滋生，预防次生疾病的发生。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 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