[发明专利]矫形器、用于该矫形器的形状记忆高分子材料的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及形状记忆材料领域，尤其涉及一种矫形器、用于该矫形器的形状记忆高分子材料的制造方法；本发明的形状记忆高分子材料为聚丙烯酸酯类形状记忆高分子材料。

背景技术

历经半个多世纪，形状记忆材料已被广为知晓。其中，温度感应型形状记忆聚合物尤为引人关注，这是由它们的高应变恢复能力(最高达800％)引起的，这种温度感应型形状记忆聚合物的应变恢复能力远大于形状记忆合金所能达到的低于8％的最高应变恢复能力。除了具有很高的应变恢复能力外，形状记忆聚合物相对于形状记忆合金还具有重量轻、加工性优越和成本低的优点。

对于形状记忆聚合物，必须具有固定相和可逆相。其中，固定相负责记忆聚合物的初始形状并由化学交联或物理交联(例如链缠结和结晶)实现；可逆相决定聚合物新形状的固定和变化，该聚合物的初始形状向新形状的转变可以在玻璃化转变温度或熔化温度时通过外力实现。因为大多数聚合物具有玻璃化转变温度(T_g)、熔化温度(T_m)或上述两种温度，所以这些聚合物可以通过引入交联机制(例如化学交联)转变成形状记忆聚合物。通过所发现形状记忆聚合物的多样性和聚氨酯形状记忆聚合物所能达到的宽范围的T_g(从－30℃到+70℃)，例证了经分子设计而得到的形状记忆聚合物的形状记忆特性的巨大空间。

矫形器是用于人体躯干和四肢的体外固定装置，用于治疗、改善或代偿由骨骼、肌肉和神经系统病变所致的机体畸形和功能障碍，患有中风、脑瘫和骨折等疾病的病人可以通过矫形器得到康复治疗。

矫形器为患者提供了一个持续的康复治疗过程，然而在该过程中，资源浪 费是一个非常突出的问题，例如足下垂患者在康复治疗过程中，会穿戴一系列不同形状的足下垂矫形器，从而为足部病变肌肉提供支撑，随着康复治疗的进行，患者踝关节的背曲角会发生变化；而传统的矫形器主要是由聚甲基丙烯酸甲酯或环氧树脂合成的热固性塑料，该类矫形器形状一旦固定，将很难发生改变，为适应不同的角度而提供更好的康复治疗效果，矫形器会定期更换，其更换周期一般为一个月，但是矫形器的制造过程会耗费大量的时间和金钱。

发明内容

本发明针对现有矫形器无法适应患者矫正部位在不同矫正阶段的形状，而导致耗费大量的时间和金钱的问题，提出了一种矫形器、用于该矫形器的形状记忆高分子材料的制造方法。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明提出了一种用于矫形器的形状记忆高分子材料的制造方法，包括以下步骤：

将丙烯酸酯类单体、多元醇丙烯酸酯类和催化剂混合并发生交联反应，从而生成形状记忆高分子材料；其中，丙烯酸酯类单体50-150重量份；多元醇丙烯酸酯类10-30重量份；催化剂0.01-0.2重量份。

本发明上述的形状记忆高分子材料的制造方法中，丙烯酸酯类单体包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯以及甲基丙烯酸丁酯中的一种或多种。

本发明上述的形状记忆高分子材料的制造方法中，多元醇丙烯酸酯类包括数均相对分子质量为200-2000的聚乙二醇丙烯酸酯、数均相对分子量为200-4000的聚四氢呋喃二醇丙烯酸酯、数均相对分子量为650-8000的聚己内酯二醇丙烯酸酯以及数均相对分子质量为1000-4000的聚己二酸乙二醇酯二醇丙烯酸酯中的一种或多种。

本发明上述的形状记忆高分子材料的制造方法中，催化剂包括偶氮化合物引发剂和/或过氧化物引发剂。

本发明还提出了一种矫形器，由如上所述的形状记忆高分子材料制成。

本发明采用温度敏感型形状记忆高分子材料来制作矫形器，使矫形器可以在特定的温度下软化，然后被塑造成新形状，若得到的新形状不合适，矫形器也能恢复至初始形状，这样就减少了由于重新制备矫形器而带来的资源浪费。

具体实施方式

为了方便说明，下面对术语“转变温度”做出定义：

转变温度是指物质的玻璃化转变温度或熔化温度。

针对现有矫形器形状一旦固定，将很难发生改变，不能适应于患者矫正部位在不同矫正阶段的形状的问题，本发明提出一种矫形器、用于该矫形器的形状记忆高分子材料的制造方法；其中，形状记忆高分子材料包括固定相和可逆相；可逆相在形状记忆过程中通常表现为无定形的橡胶态与玻璃态的转变，或者熔融体与晶体的转变。固定相可以是形状记忆高分子材料的分子缠绕互穿的网络，具有物理交联点或化学交联点。