本发明属于peek材料技术领域，具体涉及一种基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料及其制备方法。
背景技术：
peek聚醚醚酮是一种高性能特种工程塑料，是芳香族结晶性热塑性聚合物，是由聚芳醚酮的重复单元构成，具有耐热等级高、耐辐射、耐化学药品、冲击强度高、耐磨性和耐疲劳性好、阻燃、电学性能优异等特殊，在航空航天、电子电器、医疗、能源、机械、涂料等领域都有广泛的应用。
在医疗领域，牙科种植体是通过外科手术的方式将其植入人体缺牙部位的上下颌骨内，修复义齿的支持装置。peek聚醚醚酮可用制作反复使用、灭菌消毒要求高的牙科种植体，但是纯的peek材料的颜色偏灰色，无法染色，使得peek材料的应用受到一定的限制，因为在制作牙冠和齿桥等方面需要材料为白色，以获得更加美观的效果。
中国专利cn106308959a公开的生物活性玻璃陶瓷纤维/peek树脂复合材料人工牙及制备方法，将羟基磷酸钙晶体玻璃陶瓷碎块制备形成纤维状，纤维经硅烷处理后与peek树脂粉混合，熔融注塑形成产品，再经硫酸、丙酮处理得到产品，该产品表面裸露生物活性的玻璃陶瓷纤维头，力学性能好，生物相容性好，但是制备方法较为复杂，颜色白皙度也不够，而且结构的通透性和耐磨性也有待提高。中国专利cn106397804a公开的一种聚醚醚酮树脂获得不同多孔结构表面的处理方法，采用湿化学法对peek材料进行表面处理，先浸渍与硫酸水溶液中，再浸入水、乙醇、二甲基亚砜、乙二醇、水/乙醇混合溶液、水/二甲基亚砜混合溶液清洗，先将peek材料溶胀再清洗，使材料的表面形成多种多孔结构，制备方法简单，但是可操控性差，而且只是对peek材料的表面进行多孔处理，内部材料结构的影响不大。
由上述现有技术可知，通过将peek材料与其他材料复合可提高复合材料的综合性能，通过外整理也可以赋予peek材料多孔结构，但是目前基于peek材料的白度方面和内部多孔结构研究并不多见，研究一种操作简单，成本低廉的白色多孔peek材料显得十分必要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料及其制备方法，将peek材料与二氧化钛材料混合，或者添加氯化钠成孔剂，经挤出形成多孔或者闭合结构的白色peek材料，本发明制备的口腔复合材料制备方法简单，颜色白皙，轻质无毒，耐磨耐腐蚀，机械强度高，生物相容性好，可用于牙科手术中采用的牙科种植体。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料，所述基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料为白色，所述基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料为多孔结构或者闭合结构，所述多孔结构的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料的孔隙率为30-50％，孔径为0.4-0.6mm。
作为上述技术方案的优选，所述基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料用于牙科手术中采用的牙科种植体。
本发明还提供一种基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开放在空气循环炉中，在100-200℃的环境中放置1-4h；
(2)将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在100-200℃的环境中放置1-4h；
(3)将步骤(1)制备的peek材料和步骤(2)制备的二氧化钛按照质量比为3-5:1混合，得到混合物；
(4)将步骤(3)制备的混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在400-500℃之间，挤出，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)或者步骤(2)中，铺开的厚度为2-3cm，优选为2.5cm，放置的温度为150-160℃。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，二氧化钛经硅烷改性处理，处理方法为：将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，混合物中还含有质量分数为10-20％的氯化钠。
作为上述技术方案的优选，所述氯化钠为成孔剂。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，混合物在挤出机中的时间控制在1-5min。
作为上述技术方案的优选，所述基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料为白色多孔结构，孔隙率为30-50％，孔径为0.4-0.6mm。
作为上述技术方案的优选，所述基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料为白色闭合结构。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料中的主要材料为peek材料，制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料的质量轻、无毒，耐腐蚀，机械强度高，生物相容性好，还含有二氧化钛，二氧化钛粒子颜色白，具有一定耐磨性能，将二氧化钛与peek材料结合提高复合材料的白度，更有利于牙齿种植体的美观。
(2)本发明制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料中还可以添加成孔剂氯化钠，氯化钠可以使复合材料的内部和表面形成孔隙，孔隙的存在有利于解决口腔内冷热环境通过种植体对牙床的不良影响，而且可以提供更加真实的咀嚼感。
(3)本发明制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料中的二氧化钛可为硅烷改性的二氧化钛，二氧化钛经硅烷改性处理后，分散性更好，与peek材料有更好的界面相互作用，耐摩擦性能提高。
(4)本发明制备方法简单，成本低廉，制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料颜色白皙，轻质无毒，耐磨耐腐蚀，机械强度高，生物相容性好，可用于牙科手术中采用的牙科种植体。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为2cm，放在空气循环炉中，在100℃的环境中放置1h；
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在100℃的环境中放置1h。
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为3:1混合，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在400℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在1min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
实施例2：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为2.5cm，放在空气循环炉中，在150℃的环境中放置2h；
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在200℃的环境中放置1-4h；
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为4:1混合，再加入质量分数为10％的氯化钠成孔剂，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在400℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在3min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
实施例3：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为3cm，放在空气循环炉中，在160℃的环境中放置1-4h；
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在150℃的环境中放置2.5h；
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为5:1混合，再加入质量分数为15％的氯化钠成孔剂，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在450℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在5min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
实施例4：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为3cm，放在空气循环炉中，在200℃的环境中放置3h；
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在200℃的环境中放置2.5h。
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为4:1混合，再加入质量分数为13％的氯化钠成孔剂，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在420℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在3min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
实施例5：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为2.6cm，放在空气循环炉中，在130℃的环境中放置2.5h；
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在140℃的环境中放置2h。
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为3.5:1混合，再加入质量分数为13％的氯化钠成孔剂，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在440℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在5min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
实施例6：
(1)将peek材料准备成粒径小于1cm的颗粒或者粉末状，铺开，厚度为3cm，放在空气循环炉中，在140℃的环境中放置4h。
(2)将二氧化钛加入无水乙醇中，超声分散，依次滴加硅烷偶联剂kh570、浓氨水，在氮气氛围下，在60℃下加热反应2h，反应结束后用乙醇和水充分洗涤，烘干，再将二氧化钛铺开放在空气循环炉中，在100℃的环境中放置4h。
(3)将peek材料和二氧化钛按照质量比为5:1混合，再加入质量分数为20％的氯化钠成孔剂，得到混合物。
(4)将混合物置于挤出机的料筒中充分混合，料筒中的温度设定在480℃之间，料筒设定温度后，保持温度不波动不超过正负2℃，挤出，混合物在挤出机中的时间控制在3.5min，得到基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料。
经检测，实施例1-6制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料以及现有技术的纯的peek材料的的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的基于二氧化钛的白色peek口腔复合材料色泽白皙，孔隙率好，孔径适中，具有较好的耐磨性能。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。