一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括：聚乳酸纖維層和超細玻璃纖維紙層，聚乳酸纖維層包括聚乳酸立構復合物、聚乙醇酸纖維和TiNi反向記憶合金，聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成多孔的網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于網絡結構中；超細玻璃纖維紙層由多層超細纖維紙疊加而成，其間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。本發(fā)明利用了聚乳酸的生物可相容性，改善了聚乳酸玻纖復合材料的力學性能，可根據骨骼的形狀進行變形，能夠使外固定件緊緊貼合在骨骼外表面皮膚，穩(wěn)固骨骼，同時本發(fā)明保溫性能好、厚度薄且成本低。
【專利說明】
一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料
技術領域
[0001]本發(fā)明專利涉及一種聚乳酸玻纖復合材料，特別是涉及一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料。
技術背景
[0002]傳統(tǒng)的骨科手術通常采用金屬材料(鈦合金、不銹鋼等)內固定物進行接骨、復位固定、修復等。此類金屬材料器件力學性能穩(wěn)定，外形保持性良好，可以使骨折準確復位，促進骨骼愈合，是目前治療骨折的主要選用器件，但是這類金屬內固定物在創(chuàng)傷愈合后繼續(xù)保留在患者體內，強度沒有變化，容易在骨愈合過程中產生應力遮擋，不利于新生骨的生長，導致骨折愈合后可能再次發(fā)生骨折的危險。因此，絕大多數此類金屬內固定物在創(chuàng)傷治愈后需要二次手術進行拆除，這樣不但增加了患者的痛苦，而且增加了患者的治療費用。另夕卜，該類金屬內固定物植入人體后患者不宜進行放射性和核磁共振檢查，從而影響對患者病情的深入觀察及治療。使用可生物降解高分子材料器件代替金屬材料器件是骨科內固定器件的發(fā)展趨勢。
[0003]聚乳酸具有良好的生物相容性、無毒、無抗原性，可以完全降解，無需二次手術取出等優(yōu)點，是當前醫(yī)用的主要生物降解高分子材料器件。但是，它的初始力學強度不高，只能用于非承重骨的內固定，而不能用于四肢長管狀骨骼的內固定。傳統(tǒng)的骨骼內固定件使用聚乳酸作為載體，利用其生物相容性進行骨骼的修復，但是此類骨骼內固定材料也同時存在成本相對偏高、危險系數較高的缺點而不能得到廣泛的應用。
[0004]現有技術對于骨骼的外固定多采用材質較硬的固定板進行固定，不能即時根據人體骨骼的形狀進行調整，會出現固定不緊密的現象，因此急需一種新型的骨骼固定裝置來解決此問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明旨在克服現有技術的不足，提供一種可降解、保溫性能好、厚度薄且成本低的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，該發(fā)明能夠改善聚乳酸玻纖復合材料的力學性能，且可根據骨骼的形狀進行變形，能夠使外固定件緊緊貼合在骨骼外表面皮膚，穩(wěn)固骨骼。
[0006]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0007]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，由生物降解材料制成，包括60?80wt%的聚乳酸立構復合物、15?30wt%的聚乙醇酸纖維和5?10被％的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為1nm?20nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述聚乙醇酸纖維不僅保持聚乙醇酸的生物相容性和生物降解性，還具有優(yōu)異的力學性能；
[0008]超細玻璃纖維紙層，由多層超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密結合。
[0009]所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸、利用熔融共混法制得，或者采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得。
[0010]所述的粘結劑是超細玻璃纖維棉氈用粘結劑，其主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物，在所述的超細玻璃纖維質層中的體積含量為1 %?20 %。
[0011 ] 所述的聚乳酸纖維層的厚度為2mm?4mm。
[0012]所述的超細玻璃纖維紙的厚度為2μπι?ΙΟμπι，所述的超細玻璃纖維紙層的厚度為3mm ?6mm ο
[0013]所述的一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料的使用方法是:所述聚乳酸纖維層制成后在30°C以下儲存，使用時，將所述超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合，貼于皮膚表面。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:(I)聚乳酸纖維層的生物可相容性好，應用于骨骼外固定時，對皮膚表面的刺激性較小，長期使用對人體無任何副作用，另外聚乳酸纖維層的保溫性能較好，人體熱量不易散失，利于骨骼的自我恢復；(2)添加粘結劑之后的超細玻璃纖維紙層的力學性能能夠得到較大的改善，同時能緊緊貼合聚乳酸纖維層，起到保護內層的作用；
(3)聚乳酸玻纖外固定件較傳統(tǒng)的材料厚度更薄、質量更輕、保溫性能更好，且對人體不造成危害，成本也相對較低，另外可根據骨骼的形狀進行變形，一旦貼合之后，聚乳酸纖維內層失去變形能力，超細玻璃纖維紙外層開始固化，外固定件能緊緊貼合在骨骼外表面皮膚，不受外力的影響而變形，起到穩(wěn)固骨骼的作用。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。
[0016]實施例1
[0017]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0018]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為4mm，由生物降解材料制成，包括80wt%的聚乳酸立構復合物、30wt%的聚乙醇酸纖維和1wt %的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為20nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸、利用熔融共混法制得；
[0019]超細玻璃纖維紙層，厚度為6mm，由厚度為ΙΟμπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為20%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0020]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0021]實施例2
[0022]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0023]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為2mm，由生物降解材料制成，包括60wt%的聚乳酸立構復合物、15wt%的聚乙醇酸纖維和5wt%的打附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為1nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得；
[0024]超細玻璃纖維紙層，厚度為6_，由厚度為2μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為10%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0025]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ_氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0026]實施例3
[0027]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0028]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為3mm，由生物降解材料制成，包括70wt%的聚乳酸立構復合物、23wt%的聚乙醇酸纖維和8?丨％的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為15nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得；
[0029]超細玻璃纖維紙層，厚度為5_，由厚度為6μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為15%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0030]所述的粘結劑的其主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0031 ] 實施例4
[0032]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0033]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為3mm，由生物降解材料制成，包括80wt%的聚乳酸立構復合物、23wt%的聚乙醇酸纖維和5?丨％的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為15nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得；
[0034]超細玻璃纖維紙層，厚度為4_，由厚度為6μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為15%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0035]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ_氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0036]實施例5
[0037]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0038]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為3mm，由生物降解材料制成，包括60wt%的聚乳酸立構復合物、23wt%的聚乙醇酸纖維和1wt %的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為17nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得；
[0039]超細玻璃纖維紙層，厚度為4_，由厚度為8μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為18%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0040]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0041 ] 實施例6
[0042]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0043]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為3mm，由生物降解材料制成，包括70wt%的聚乳酸立構復合物、30wt%的聚乙醇酸纖維和5?丨％的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為12nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸、利用熔融共混法制得；
[0044]超細玻璃纖維紙層，厚度為4_，由厚度為4μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為12%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0045]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ_氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0046]實施例7
[0047]—種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，按軸向方向包括:
[0048]聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，厚度為3mm，由生物降解材料制成，包括70wt%的聚乳酸立構復合物、15wt%的聚乙醇酸纖維和1wt %的11附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成孔徑為15nm的多孔網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中，所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸、利用熔融共混法制得；
[0049]超細玻璃纖維紙層，厚度為4_，由厚度為4μπι的超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，粘結劑在超細玻璃纖維質層中的體積含量為15%，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。
[0050]所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物。
[0051]實施例1?7所述的一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料的使用方法是:所述聚乳酸纖維層制成后在30°C以下儲存，使用時，將所述超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合，貼于皮膚表面時。
[0052]本發(fā)明的工作原理是:貼于皮膚表面時，所述聚乳酸纖維層表面溫度低于30°C，所述聚乳酸纖維層根據骨骼外表面皮膚進行變形，隨著熱量的傳遞，所述TiNi反向記憶合金失去變形能力，緊緊貼敷在皮膚外表面，所述多孔的網絡結構大大增加了整個聚乳酸玻纖外固定件的保溫性能，利于骨骼的恢復；同時，隨著聚乳酸纖維層的溫度的慢慢升高，超細玻璃纖維紙層的粘結劑開始固化，使超細玻璃纖維質層的力學性能大大增強，整個聚乳酸玻纖外固定件的機械性能得到加強，從而起到了穩(wěn)固骨骼的作用，同時也保護外固定件因外力而破裂。
[0053]總之，本發(fā)明提供的一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料利用了聚乳酸的生物可相容性，能夠改善聚乳酸玻纖復合材料的力學性能，且可根據骨骼的形狀進行變形，能夠使外固定件緊緊貼合在骨骼外表面皮膚，穩(wěn)固骨骼，同時本發(fā)明保溫性能好、厚度薄且成本低。
【主權項】
1.一種用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:按軸向方向包括: 聚乳酸纖維層，為貼皮膚層，包括60?80￥丨％的聚乳酸立構復合物、15?30wt%的聚乙醇酸纖維和5?10的％的1^附反向記憶合金;聚乳酸立構復合物和聚乙醇酸纖維交錯分布，形成多孔的網絡結構，TiNi反向記憶合金填充于所述網絡結構中； 超細玻璃纖維紙層，由多層超細纖維紙疊加而成，紙與紙之間的間隙和貼聚乳酸纖維層側表面均勻地散落有能夠隨著聚乳酸纖維層溫度的升高而固化的粘結劑，超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合。2.根據權利要求1所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的聚乳酸立構復合物是采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸、利用熔融共混法制得，或者采用等摩爾比的D-聚乳酸和L-聚乳酸聚合制得。3.根據權利要求1所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的粘結劑的主要成分是硫酸銨、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基硅油、氨水、礦物油和自交聯苯乙烯丙烯酸酯類聚合物，所述的粘結劑在所述的超細玻璃纖維質層中的體積含量為10?20%。4.根據權利要求1所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的聚乳酸纖維層的厚度為2mm?4mm。5.根據權利要求1所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的多孔的網絡結構的孔徑為1nm?20nmo6.根據權利要求1所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的超細玻璃纖維紙的厚度為2mi?ΙΟμπι，所述的超細玻璃纖維紙層的厚度為3mm?6mm。7.根據權利要求1?6任一項所述的用于骨骼固定的新型聚乳酸玻纖復合材料，其特征在于:所述的新型聚乳酸玻纖復合材料的使用方法是，所述聚乳酸纖維層制成后在30°C以下儲存，使用時，將所述超細玻璃纖維紙層與聚乳酸纖維層緊密貼合，貼于皮膚表面。
【文檔編號】C08K3/08GK106039424SQ201610353835
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】陳照峰, 葉信立
【申請人】南京鳳源新材料科技有限公司