[发明专利]一种高强度多孔陶瓷义眼座的制备方法

说明书

本发明涉及一种高强度多孔陶瓷义眼座的制备方法，具体涉及一种多孔陶瓷球形义眼座的制备方法，包括：将生物陶瓷粉体、粘结剂、造孔剂和水搅拌混合，得到高粘度浆料；将所得高粘度浆料浇注到球形模具中成型，再经干燥后，得到素坯；将所得素坯在1000℃～1300℃下烧结1～2小时，陶瓷粉体结晶成型，得到具有三维连通孔结构的多孔陶瓷球形义眼座。

技术领域

本发明涉及一种多孔陶瓷球形义眼座的制备方法，具体涉及一种高强度多孔陶瓷球形义眼座的制备方法，属于生物材料的制备领域。

背景技术

眼外伤或者疾病会导致眼球摘除，为了避免眼球摘除后造成眼部畸变，进行义眼座植入是较为理想的方案。人工义眼座通常是球形，且需要具有50-500μm的连通大孔，≥70％的气孔率，≥2MPa的抗压强度和较低的密度。

目前，临床上使用的义眼座主要是以硅胶为代表的实心球体和羟基磷灰石(HA)为代表的多孔生物陶瓷球形义眼座。我国也有以珊瑚、动物骨或者化学合成HA等为原料制备多孔HA义眼座。但HA义眼座在高气孔率下通常力学性能较差，给手术操作和使用带来很多困扰。硅酸钙(CS)具有特殊的柱状晶形态，和HA、磷酸钙等活性生物材料相比，是一种高强度的生物材料。HP和CS混合陶瓷不仅具有密度低，和骨成分相近的特点，并且还具有较高的强度。

HA多孔义眼座通常采用颗粒堆积、3D打印以及浇注成型等制备，这些方法通常存在密度大、气孔尺寸小以及制备过程复杂等问题。同时，由于产品强度低(～2MPa)，因此还存在产品不易加工的难题，从而导致了量产困难，产品价格高。陶瓷浇注成型不仅容易获得气孔分布均匀的材料，并且容易制备形状复杂的部件，特别适合制备具有明显个体特征的义眼座生物材料。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是为了获得一种工艺简单、成本低的易于制备特殊形状的高强度多孔陶瓷球形义眼座的方法。

一方面，本发明提供了一种高强度多孔陶瓷球形义眼座的制备方法，包括：

将生物陶瓷粉体、粘结剂、造孔剂和水搅拌混合，得到高粘度浆料；

将所得高粘度浆料浇注到球形模具中成型，再经干燥后，得到素坯；

将所得素坯在在1000℃～1300℃下烧结1～2小时成型，得到具有三维连通孔结构的多孔陶瓷球形义眼座。

本发明中，羟丙基甲基纤维素或者异丁烯和马来酸酐共聚物作为粘结剂，将其溶于冷水形成溶胶，增加浆料粘度；干燥后，粘结剂形成凝胶，具有增加素坯强度的作用。

本发明的方法制备的素坯在空气中干燥后具有很好的强度，可以进行加工。本发明的制备方法简单，制得的材料具有高强度、易加工的优点。

较佳的，所述生物陶瓷粉体为羟基磷灰石、或羟基磷灰石和硅酸钙的混合物；优选地，所述羟基磷灰石和硅酸钙的混合物中硅酸钙的含量为生物陶瓷粉体总质量的20～40wt％。其中，若是CS含量太低，增强的效果不明显；由于CS降解率快，因此还要避免CS含量太高造成的在血管和细胞没长入前，义眼座材料的降解，其含量又不能太高。

较佳的，所述羟丙基甲基纤维素或者异丁烯和马来酸酐共聚物为生物陶瓷粉体质量的3～10wt％，优选5-8wt％。粘结剂含量过低，多孔陶瓷球形义眼座不能成型；粘结剂含量过高，陶瓷浆料粘度过高，造成注浆素坯性能不均匀，且气孔率小。

较佳的，所述造孔剂为聚甲基丙烯酸甲酯微球(PMMA)、聚苯乙烯(PS)微球中的至少一种；所述造孔剂的颗粒尺寸为100～500μm，质量含量为生物陶瓷粉体质量的5～15wt％。

较佳的，所述高粘度浆料的固含量为40wt％～70wt％；所述高粘度浆料的粘度为3～4Pa.s。固含量过低，陶瓷球形义眼座的强度太低甚至不能成型；固含量过高，陶瓷义眼座的气孔率太低，性能不符合使用要求。