一种3d打印用光固生物水泥及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于生物医用材料领域，具体涉及ー种3D打印用光固生物水泥及其制备 方法。
【背景技术】
[0002] 3D打印技术做为新兴的技术，在各个加工领域都得到使用和发展，特别是在生物 医用材料方面，像人造骨、人造软骨、人造心脏膜加工等等有着特别的优势，但从目前市场 来看，适宜3D技术即二维层打印、层叠成型的生物医用材料并不多见。原因；
[0003] I. 3D打印技术是新兴技术，新材料尚未跟上发展。
[0004] 2. 3D打印生物医用材料是ー个多学科交叉的领域，尚有技术难点需要攻克。
[0005] 目前，775万肢残患者和每年新增的300万骨损伤患者需要大量骨修复材料，临床 使用的生物水泥采用的是化学聚合热固法，产品エ艺是：1.预制产品模具，2.材料预处理， 3.材料浇注，4.产品再加工，5、产品。该方法具有以下缺点：加工时间长，成本高，生物相容 性差，介孔系数低。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供ー种生物相容性好、介孔系数高、物理指标可调、加工简 单、成本低的3D打印用光固生物水泥及其制备方法。
[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种3D打印用光固生物水泥，由以 下原料按质量配比制成：低聚物20wt%、聚合物单体15wt%、生物相容材料50wt%、光引发 剂8wt%、偶联剂5wt%、辅助试剂2wt%。
[0008] 具体地，所述低聚物为聚丙烯低聚物，所述聚合物単体为聚丙烯单体，所述生物相 容材料为羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、胶原蛋白的混合物，所述光引发剂为369和1173 的混合物，所述偶联剂为季戊四醇，所述辅助试剂为分散剂。
[0009] 具体地，所述羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、胶原蛋白的质量配比为 2 : I : 1 : 1〇
[0010] 具体地，所述369和1173的质量配比为5 : 3。
[0011] 具体地，所述分散剂为本领域常规分散剂。
[0012] ー种3D打印用光固生物水泥的制备方法，包括以下步骤：
[0013]1)将羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、胶原蛋白混合均勾，然后加入季戊四醇混合 均匀；
[0014] 2)将步骤1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯单体混合均匀；
[0015] 3)将步骤2)的混合物加入光引发剂369、1173避光混合均匀；
[0016]4)将步骤3)的混合物用紫外光照射引发交联聚合成介孔3D生物医用水泥。
[0017] 具体地，所述步骤4)中紫外光波长为330nm。
[0018] 本发明具有以下有益效果：本发明的3D打印用光固生物水泥临床使用方便快捷， 尺寸精确，介孔系数高，生物相容系数高，物理指标根据临床需求可调，加工时间短，成本 低。
【具体实施方式】
[0019] 以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进ー步描述，但是本发明的 保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明 的保护范围之内。
[0020] -种3D打印用光固生物水泥，由以下原料按质量配比制成：聚丙烯低聚物 20wt%，聚丙稀单体15wt%，羟基磷酸1? 20wt%，三磷酸1? 10wt%，壳聚糖10wt%，胶原蛋 白10wt%，光引发剂为3695wt%，光引发剂11733wt%，光引发剂8wt%，季戊四醇5wt%，分 散剂2wt%。
[0021] 上述3D打印用光固生物水泥的制备方法，包括以下步骤：
[0022] 1)将羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、胶原蛋白混合均匀，然后加入季戊四醇混合 均匀；
[0023] 2)将步骤1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯单体混合均匀；
[0024] 3)将步骤2)的混合物加入光引发剂369、1173避光混合均匀；
[0025] 4)将步骤3)的混合物用波长为330nm的紫外光照射引发交联聚合成介孔3D生物 医用水泥。
[0026] 本发明3D打印用光固生物水泥与现有的化学聚合热固法制备的生物水泥性能比 较如下表：
[0027]
【主权项】
1. 一种3D打印用光固生物水泥，其特征在于，由以下原料按质量配比制成：低聚物 20wt%、聚合物单体15wt%、生物相容材料50wt%、光引发剂8wt%、偶联剂5wt%、辅助试 剂 2wt %。
2. 如权利要求1所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述低聚物为聚丙烯低 聚物，所述聚合物单体为聚丙烯单体，所述生物相容材料为羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、 胶原蛋白的混合物，所述光引发剂为369和1173的混合物，所述偶联剂为季戊四醇，所述辅 助试剂为分散剂。
3. 如权利要求2所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述羟基磷酸钙、三磷酸 隹？、壳聚糖、胶原蛋白的质量配比为2 . 1 . 1 . 1。
4. 如权利要求2所述的3D打印用光固生物水泥，其特征在于，所述369和1173的质量 配比为5 : 3。
5. -种3D打印用光固生物水泥的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将羟基磷酸钙、三磷酸钙、壳聚糖、胶原蛋白混合均匀，然后加入季戊四醇混合均 匀； 2) 将步骤1)的混合物加入聚丙烯低聚物、聚丙烯单体混合均匀； 3) 将步骤2)的混合物加入光引发剂369、1173避光混合均匀； 4) 将步骤3)的混合物用紫外光照射引发交联聚合成介孔3D生物医用水泥。
6. 如权利要求5所述的3D打印用光固生物水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤4) 中紫外光波长为330nm。
【专利摘要】本发明涉及一种3D打印用光固生物水泥及其制备方法，由以下原料按质量配比制成：聚丙烯低聚物20wt％，聚丙烯单体15wt％，羟基磷酸钙20wt％，三磷酸钙10wt％，壳聚糖10wt％，胶原蛋白10wt％，光引发剂为369 5wt％，光引发剂1173 3wt％，光引发剂8wt％，季戊四醇5wt％，分散剂2wt％。本发明的3D打印用光固生物水泥临床使用方便快捷，尺寸精确，介孔系数高，生物相容系数高，物理指标根据临床需求可调，加工时间短，成本低。
【IPC分类】A61L27-50, A61L27-16
【公开号】CN104623729
【申请号】CN201510010437
【发明人】王健, 姜洪涛
【申请人】王健, 姜洪涛
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月9日