[发明专利]一种对PEEK表面改性的方法

说明书

本发明提供一种对PEEK表面改性的方法，包括：通过浓硫酸对聚醚醚酮进行磺化处理，得到磺化处理聚醚醚酮；以及使用硼氢化钠对磺化处理聚醚醚酮进行还原处理，还原处理温度为80～160℃，还原处理时间为0.5小时以上。

技术领域

本发明涉及一种对PEEK表面进行改性的方法，具体说，是涉及一种使用硼氢化钠对其进行还原处理后，获得带有羟基官能团的具有不同结构的PEEK表面改性层，属于生物医用高分子材料表面改性技术领域。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶性高分子，结晶度在30-35％，玻璃化转化温度为143℃。PEEK作为一种新型有机高分子化合物，具有放射线半透射性和弹性模量介于骨松质与骨密质之间的优点，在损伤、脊柱、关节和整形等领域均有广泛的应用(Biomaterials28(2007)4845–4869)。然而，聚醚醚酮的生物活性较差，植入体不能很好的诱导类骨羟基磷灰石的形成，不易与骨组织键合，限制了其作为植入体材料的应用范围。

由于PEEK具有化学惰性(Acta Biomaterialia 9(2013)6177–6187)，浓硫酸以外基本不被腐蚀，因此目前对PEEK表面进行结构改变的研究比较少。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的PEEK植入体不具有生物活性的难题，提供一种对PEEK表面进行改性的方法，以填补现有技术的空白。

一方面，本发明提供一种对聚醚醚酮表面改性的方法，其特征在于，包括：通过浓硫酸对聚醚醚酮进行磺化处理，得到磺化聚醚醚酮；以及使用硼氢化钠对磺化聚醚醚酮进行还原处理，还原处理温度为80～160℃，还原处理时间为0.5小时以上。

经本发明的改性处理后，PEEK表面能够形成多级微纳结构，不引入对人体有害的元素。通过本发明的处理，在PEEK表面形成一层具有多级微纳结构的改性层，既可以保留PEEK优良的机械性能，又能提高材料的生物相容性。因此，采用本发明的改性方法，将能获得一种综合性能优良的人工骨替换材料。另外相对于磺化处理PEEK表面的三维网络结构，本发明在PEEK表面能够构建不同特征的三级微纳结构，并且具有更好的机械性能。此外磺化处理PEEK构建的三维网络结构对于PEEK材料生物学性能的提升有限，还需进一步装载药物、生长因子等来进一步提高PEEK材料的生物活性，而通过本发明的处理，单纯从结构方面就能够很好的提高PEEK材料的生物学性能，并且在PEEK表面构建的多级微纳结构更适合于不同尺寸的蛋白质、药物等的负载，从而能够对PEEK材料表面的生物学性能进行多方面的调控。

较佳地，所述还原处理时间为0.5～48小时，优选为2～24小时，更优选为8～24小时。

较佳地，将磺化聚醚醚酮置于硼氢化钠的二甲亚砜溶液中进行还原处理。

较佳地，所述硼氢化钠的二甲亚砜溶液中，硼氢化钠浓度为0.5g/L～12g/L。

较佳地，在所述还原处理之前，将磺化聚醚醚酮置于水中进行水热处理，水热处理温度为100～120℃，水热处理时间为4～24小时。

较佳地，所述磺化处理中，所述浓硫酸为浓度70％的浓硫酸，磺化处理温度为0～60℃，磺化处理时间为1～15分钟；优选地，磺化处理时将聚醚醚酮置于浓硫酸中并进行搅拌。

较佳地，还原处理后，进行清洗处理，优选地，逐步使用甲醇、乙醇、水、无机酸、水进行清洗。

较佳地，所述聚醚醚酮为生物医用聚醚醚酮材料。

另一方面，本发明提供由上述对聚醚醚酮表面改性的方法制备的表面改性聚醚醚酮，所述聚醚醚酮的表面具有多级微纳结构，并且具有羟基。