[发明专利]一种碳-碳复合材料接骨板及其制备方法

说明书

本发明公开了一种碳‑碳复合材料接骨板的制备方法，包括以下步骤：将0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布按设计尺寸裁切，再依次交替叠层，在层间填充针刺炭纤维；将制品置于加热台上预热，在交替叠层的制品上包覆热解炭，挤压排出层间气体，将制品放在预型模内，按预型模设计的形状预型；将预型好的制品放入预热烤箱内预热，取出放入成型模具内进行热压成型，得碳‑碳复合材料；将热压成型后的模具冷却降温，取出制品，对制品进行清洗和干燥，然后按照接骨板的设计图纸进行CNC加工，得碳‑碳复合材料接骨板。所得接骨板具有良好的生物相容性，其力学性能与人骨接近，并且不会对MRI、CT、X线检查等产生干扰或阻挡作用。

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，具体涉及一种碳-碳复合材料接骨板及其制备方法。

背景技术

传统的接骨板多为金属材质，主要为不锈钢和钛合金。但是，金属材质的接骨板在临床应用中主要存在以下问题：(1)存在应力遮挡，容易破坏骨折处血运；(2)在体内易产生电化学反应腐蚀；(3)不能直接促进骨折的愈合，极易发生延迟愈合或不愈合、接骨板断裂、螺钉松动脱落、排异反应等术后并发症；(4)病人X线、CT及MRI检查结果常常受到金属接骨板的严重影响，造成检查结果不准确。

专利文献CN2223081Y公开了一种碳纤维加强环氧树脂接骨板，将浸润环氧树脂胶液的碳纤维编织布平行叠在一起，加压固化即可，此专利获得制品经过车床加工后容易出现纤维毛刺，植入后的周围组织容易受刺激产生炎症反应。专利文献CN1296013C公开了一种碳纤维增强聚醚醚酮复合材料接骨板，将碳纤维颗粒和聚醚醚酮混合造粒后注射成型获得，由于是注射成型，不可采用长度大于2cm的连续碳纤维，也不能获得连续铺展结构，因此，碳纤维所起到的增强作用没有完全发挥作用。

因此，亟需开发一种生物相容性好，力学性能与人骨更适配，并且不会对病人的检查结果造成影响的接骨板，以代替现有的接骨板。

发明内容

本发明的目的在于，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种碳-碳复合材料接骨板及其制备方法，该接骨板生物相容性好，力学性能与人骨接近，不会对医学检查产生干扰或阻挡。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种碳-碳复合材料接骨板的制备方法，包括以下步骤：

(1)将0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布按设计尺寸裁切，再将裁切好的0°无纺布、碳纤维网胎和90°无纺布依次交替叠层，在层间填充针刺炭纤维作为增强相；

(2)将步骤(1)所得交替叠层的制品置于加热台上进行预热，在交替叠层的制品上包覆热解炭，挤压排出层间气体，然后将制品放在预型模内，按预型模设计的形状预型；

(3)将步骤(2)预型好的制品放入预热烤箱内预热，然后取出放入成型模具内进行热压成型，得碳-碳复合材料；

(4)将步骤(3)热压成型后的模具冷却降温，取出制品，对制品进行清洗和干燥，然后按照接骨板的设计图纸进行CNC加工，即得碳-碳复合材料接骨板。

上述的碳-碳复合材料接骨板的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，预热的温度为45℃～75℃，预热的时间为40min～60min。

上述的碳-碳复合材料接骨板的制备方法，优选的，所述步骤(3)中，热压成型的温度为100℃～250℃，加压时间为60min～120min，外部压力为100kg/cm²～120kg/cm²。

上述的碳-碳复合材料接骨板的制备方法，优选的，所述步骤(4)中，冷却降温操作中冷却温度为35℃～45℃，冷却时间为5min～10min，冷却外部压力为110kg/cm²～120kg/cm²；干燥操作中干燥的温度为155℃～165℃。