[发明专利]高强度可降解的3D打印材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及到医疗的技术领域，尤其涉及到一种高强度可降解的3D打印材料及其制备方法。

背景技术

  3D打印技术，作为快速成型领域的一种新兴技术，目前正成为一种迅猛发展的潮流。其原理是采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来生成3D实体,无需原胚和模具，就能直接根据计算机图形数据，通过增加材料的方法生成任何形状的物体，简化产品的制造程序，缩短产品的研制周期，提高效率并降低成本。

熔融挤压堆积成型技术（FDM）是3D打印技术中常用的一种技术工艺，原理是利用热塑性聚合物材料在熔融状态下，从喷头出挤压出来，凝固形成轮廓形状的薄层，再一层层叠加最终形成产品。目前市场上熔融挤压堆积成型技术较常用的聚合物材料是丙烯腈—丁二烯—笨乙烯三元共聚物（ABS）、聚乳酸（PLA）、尼龙（PA）和聚羟基脂肪酸酯（PHA）。

聚乳酸是骨科常用可吸收内固定材料，具有良好生物相容性和可降解吸收性，机械强度可以支撑手足小关节的骨折，已被公认是金属内固定材料最为有效的替代品，但根据多年临床研究表明，无菌性炎性反应是可吸收内固定材料面临的主要问题之一，PLA材料的降解产物是酸性小分子，有自催化降解作用，在体内力学强度下降较快，并在短时间内释放较多的酸性产物，超出机体局部清除能力，而酸性降解产物堆积会降低pH值，易出现不良反应。同时，PLA目前只能支撑小关节的骨折，因此提高可吸收内固定材料的机械强度，也是目前临床上面临的重大问题之一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种高强度可降解的3D打印材料及其制备方法。

本发明是通过以上技术方案实现：

本发明提供了一种高强度可降解的3D打印材料，该高强度可降解的3D打印材料包括：包括：

100份的聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物和0.2~2份的白蜡油；其中，所述聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物包含聚羟基脂肪酸酯及羟基磷灰石，其质量比为8:2。

优选的，包含100份的聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物和2份的白蜡油。

优选的，包含100份的聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物和1份的白蜡油。

本发明还提供了一种高强度可降解的3D打印材料的3D打印方法，该方法包括以下步骤：

在反应容器中加入医用级已成型的聚羟基脂肪酸酯颗粒，并加热使其成熔融状态；

搅拌熔融状态的聚羟基脂肪酸酯；

将纳米级羟基磷灰石粉末加入到聚羟基脂肪酸酯，并超声波震荡；

搅拌纳米级羟基磷灰石粉末及聚羟基脂肪酸酯；

将100份的聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物和0.2~2份的白蜡油混合后投入预热过的双螺杆挤出机中，并在190~210 o范围内挤出成型。

优选的，所述在反应容器中加入医用级已成型的聚羟基脂肪酸酯颗粒，并加热使其成熔融状态的加热温度为：190°~210o。

优选的，所述搅拌熔融状态的聚羟基脂肪酸酯的搅拌时间为1~2小时。

优选的，所述超声震荡的时间为0.5~1小时。

本发明的有益效果是：本发明所获得聚羟基脂肪酸酯复合羟基磷灰石，具有可完全降解的同时，无酸性代谢产物的产生，有效避免目前临床上内固定材料所产生的无菌性炎症反应并发症的发生，同时，羟基磷灰石可有效提高内固定材料的机械强度，扩大目前临床上内固定材料的使用范围。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种高强度可降解的3D打印材料，该高强度可降解的3D打印材料包括：100份的聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物和0.2~2份的白蜡油；其中，所述聚羟基脂肪酸酯/羟基磷灰石的复合物包含聚羟基脂肪酸酯及羟基磷灰石，其质量比为8:2。