[发明专利]一种聚芳醚酮改性物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种聚芳醚酮改性物及其制备方法与应用，属于材料技术领域。改性物包括作为基体的聚芳醚酮材料及于基体表面依次设置的第一钛涂层、第二钛涂层和羟基磷灰石涂层。第二钛涂层的孔隙率高于第一钛涂层。聚芳醚酮改性物中的第一层钛涂层与基体之间具有较好的结合强度，可保障聚芳醚酮植入物系统的机械完整性、稳定性和耐久性。第二钛涂层模仿人骨结构特征的粗糙多孔结构可快速增加骨长入速度与面积，表层模仿人骨化学成分的羟基磷灰石涂层可与骨组织形成化学结合，促进自然骨组织生长。上述复合涂层可协同稳定增强聚芳醚酮植入物骨整合性。相应的制备方法简单易操作，条件可控，有利于获得可稳定长久增强植入物骨整合的聚芳醚酮改性物。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体而言，涉及一种聚芳醚酮改性物及其制备方法与应用。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)作为一种热塑性聚合物，具有与人皮质骨相当的弹性模量(3-4GPa)，在一定程度上可减弱或消除传统金属基植入物的应力屏蔽效应。此外，PEEK的惰性化学结构和高耐热性使其适用于各种灭菌技术，PEEK的射线可透过性，易监控骨生长和骨愈合。PEEK材料可在损伤、脊椎、关节和整形等领域应用。

然而，PEEK为生物惰性材料，植入生物体内后，因植入物与宿主骨之间生成过多纤维组织而导致界面骨整合不足，这在一定程度上限制了PEEK作为骨修复材料的应用。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一包括提供一种聚芳醚酮改性物，有利于缓解或克服聚芳醚酮类物质植入生物体内后，因植入物与宿主骨之间生成过多纤维组织而导致界面骨整合不足的问题。

本发明的目的之二包括提供一种上述聚芳醚酮改性物的制备方法。

本发明的目的之三包括提供一种上述聚芳醚酮改性物的应用。

本发明的目的之四包括提供一种制备材料包括上述聚芳醚酮改性物的植入物。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种聚芳醚酮改性物，其包括作为基体的聚芳醚酮材料以及复合涂层，复合涂层包括于聚芳醚酮材料的表面依次设置的第一钛涂层、第二钛涂层和羟基磷灰石涂层。

第二钛涂层的孔隙率高于第一钛涂层的孔隙率。

在可选的实施方式中，复合涂层的物相组成为Ca(PO₄)₆(OH)₂相和Ti相。

在可选的实施方式中，第一钛涂层的孔隙率＜10％，第二钛涂层的孔隙率＞30％。

在可选的实施方式中，第二钛涂层的表面粗糙度Ra＞30μm。

在可选的实施方式中，第一钛涂层的厚度为30-50μm，第二钛涂层的厚度为100-150μm。

在可选的实施方式中，聚芳醚酮材料为聚醚醚酮材料。

在可选的实施方式中，聚醚醚酮材料为纯聚醚醚酮或掺杂有碳纤维的聚醚醚酮。

在可选的实施方式中，聚醚醚酮材料的表面粗糙度为10-15μm。

在可选的实施方式中，羟基磷灰石涂层原料的粒径范围为20-100μm，d₅₀＝50μm。

在可选的实施方式中，羟基磷灰石涂层的厚度为50-60μm。

在可选的实施方式中，羟基磷灰石涂层的结晶度为68-90％，优选为80-90％。

第二方面，本申请提供如前述实施方式任一项的聚芳醚酮改性物的制备方法，包括以下步骤：于聚芳醚酮材料的表面制备复合涂层。