本发明属于复合材料领域，具体涉及一种改性纳米仿生复合材料及其应用。
背景技术：
：仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的材料。通常把仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。仿生学在材料科学中的分支称为仿生材料学(biomimeticmaterialsscience)，它是指从分子水平上研究生物材料的结构特点、构效关系，进而研发出类似或优于原生物材料的一门新兴学科，是化学、材料学、生物学、物理学等学科的交叉。仿生设计不仅要模拟生物对象的结构，更要模拟其功能。将材料科学、生命科学、仿生学相结合，对于推动材料科学的发展具有重大意义。仿生材料最重要的性能之一就是要求具有一定强度，包括拉伸强度和撕裂强度。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种改性纳米仿生复合材料及其应用。本发明的上述目的是通过下面的技术方案得以实现的：一种改性纳米仿生复合材料，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；改性玻璃纤维，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；所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中3-5小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入80-90℃烘箱中15-25h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，7-9份；丙三醇，3-5份；2-巯基苯并噻唑，2-4份；交联剂TAC，1-3份；苯并三氮唑，1-3份。优选地，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。优选地，所述的改性纳米仿生复合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；改性玻璃纤维，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，所述的改性纳米仿生复合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；改性玻璃纤维，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，所述的改性纳米仿生复合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；改性玻璃纤维，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。上述改性纳米仿生复合材料的制备方法，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240-280℃温度下挤出即得。本发明的优点：本发明提供的改性纳米仿生复合材料具有较高的拉伸强度和撕裂强度，且生物兼容性高，可以用于制备人工骨。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：改性纳米仿生复合材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性玻璃纤维，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，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。改性纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃温度下挤出即得。实施例2：改性纳米仿生复合材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，50份；羟基磷灰石，35份；改性玻璃纤维，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，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。改性纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃温度下挤出即得。实施例3：改性纳米仿生复合材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，60份；羟基磷灰石，45份；改性玻璃纤维，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，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。改性纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃温度下挤出即得。实施例4：改性纳米仿生复合材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性玻璃纤维，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，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。改性纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃温度下挤出即得。实施例5：改性纳米仿生复合材料的制备原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；改性玻璃纤维，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，所述改性玻璃纤维的制备方法为：将玻璃纤维浸入玻璃纤维表面改性剂中4小时后取出，用蒸馏水冲洗玻璃纤维直至冲洗后液体为中性后，将玻璃纤维放入85℃烘箱中20h，取出，冷却，即得；玻璃纤维表面改性剂由下述重量份的原料混匀后制得：蓖麻油，8份；丙三醇，4份；2-巯基苯并噻唑，3份；交联剂TAC，2份；苯并三氮唑，2份。改性纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃温度下挤出即得。实施例6：对比实施例，玻璃纤维不改性原料重量份比：磷酸三钙，55份；羟基磷灰石，40份；玻璃纤维，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。纳米仿生复合材料的制备方法：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260℃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114.933.4实施例67.524.1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，本发明提供的改性纳米仿生复合材料具有较高的拉伸强度和撕裂强度，且生物兼容性高，可以用于制备人工骨。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