[发明专利]一种聚乙醇酸树脂复合材料及其制造方法

说明书

本发明提供一种聚乙醇酸树脂复合材料及其制造方法，该聚乙醇酸复合材料中含有30～40%wt聚乙醇酸树脂、20～30%wt无机填充材料和30～50%的增强材料，经过对无机填充材料和增强纤维进行表面处理之后，在双螺杆挤出机中蜜炼后，经挤出机的机头模具挤出成型。由于在聚乙醇酸复合材料中，除了无机填充材料以外，其余均为与动物或人体相容的生物相容材料，因此该复合材料可以作为动物或人体骨骼的补强材料和骨折固定材料，还可以作为包装材料和钻井用井下工具及构件的材料而使用。

技术领域

本发明属于高分子材料制造领域，它涉及聚乙醇酸树脂的生物降解性，以及在成型性、机械特性方面性能优异，还存在具有优质的耐热性和水解性的聚乙醇酸树脂复合材料及其制造方法。

背景技术

高分子材料正日益广泛的应用于医学领域。在医用高分子材料的研究和开发中，可降解高分子材料已经在手术缝合线、人造皮肤、人造血管、骨固定及修复，药物控制释放及红血球载体等许多领域得到了应用，许多发达国家从二十世纪六十年代起开始进行研究，最初降解材料只应用于药物缓释、缝合线等，到了二十世纪八十年代随着高分子聚合技术及塑料加工技术的发展，尤其纤维增强技术的发展，可降解骨材料才有了较大的发展空间。

通过国内外广泛的调查研究了解到，在临床上由于创伤等导致骨缺损的发病率较高，现有的方法一直是采用不锈钢等金属材料作为骨修补的内固定材料，但它有其明显的缺点:一是由于金属材料的坚固会减少截面生理应力的刺激，形成功能替代既应力遮挡保护，从而形成骨质疏松；二是由于金属材料不能生物降解待骨愈合后需要第二次手术取出，增加了病人的痛苦；三是金属固定材料会引起一些并发症。基于以上原因，人们希望找到一种既能满足骨修补固定的需要，又能在体内生物降解的材料来取代广泛使用的不锈钢材料作为骨修补内固定材料。目前可生物降解高分子材料很多，但常见的有可能用于骨峰补领域的合成可降解高分子材料只有聚乙醇酸类和聚酸酯类。其中聚乙醇酸类材料在骨外科领域中的应用从实验室到临床，都有很大进展。聚乙醇酸类材料目前仍处于研制阶段。骨用可降解材料今后进一步研究主要集中在提高聚合物的强度及深入探讨聚合物的组成、结构与物理机械性能、生物降解性能等关系以及解决植入后的并发症等方面的问题。

作为医用材料，具有良好的生物相容性是首要条件，同时还需要有一定的机械性能和热性能等。基于这些条件可生物降解高分子材料必须经过长期的体外、体内实验考察后，方可应用于医学领域。高分子材料的降解从物理方面考虑，存在均相和非均相降解两种机制。当降解反应仅发生在聚合物表面时，为非均相降解(亦称为表面降解)，而均相降解则是降解反应在整个高分子材料内发生。从化学角度考虑，高分子材料的降解存在下列三种机制:

疏水性高分子材料通过主链上不稳定健的水解变成低分子量、水溶性分子。

不溶于水的高分子材料通过侧链基团水解、侧基的离子化或质子化，降解成水溶性小分子。不溶于水的交联链型高分子材料，首先水解掉不稳定的交联链而变成可于水的线性高分子，然后在溶液中降解成小分子物质。

一些常用的医用可生物降解高分子的降解机制与其结构关系，表明高分子材料的降解一般是不稳定的弱键破坏后，变成可溶性的小分子的过程。

目前已在应用或正在研究的医用可生物降解高分子材料正日益增多，按其来源可分为化学合成高分子、生物技术合成高分子和天然高分子。目前应用较广的是合成高分子，尤其是聚乙醇酸类合成高分子正日益引起人们的重视，其前途不可限量。

脂肪族聚乙醇酸类材料是研究最多、应用最广的合成高分子材料，尤其是聚乙醇酸、聚乳酸、聚己内酯及其共聚物。大量的研究表明，脂肪族聚乙醇酸类材料具有良好的生物降解性和生物相容性。

聚乙醇酸（又称聚羟基乙酸或聚乙交酯，是聚羟基脂肪酸酯中最简单