[发明专利]一种在植入物材料表面进行液体喷砂处理的方法

说明书

技术领域

本发明涉及植入物材料技术领域，具体地，本发明涉及一种在纯钛及钛合金植入物材料的表面进行液体喷砂处理的方法以及由该方法获得的植入物材料。

背景技术

金属钛及钛合金因其具有优异的力学性能，与骨弹性模量较为接近，生物相容性好等优点而广泛应用于植入物材料中。但钛及钛合金作为植入物材料，仍然存在生物活性不高的问题。通常对作为植入物材料的钛及钛合金的表面进行表面改性处理。在这些表面改性处理技术中，主要有以下两种：以各种方法在钛金属表面涂覆生物材料以提高生物活性，这些生物材料包括羟基磷灰石涂层，生物大分子涂层等；应用喷砂酸蚀等技术来改造植入物表面微观物理形貌和化学成分，形成粗糙多孔表面，提高了植入物材料与骨组织的结合面积，临床上加快了骨愈合速度并改善了骨结合强度。由于传统的干喷砂技术效率高，目前应用非常广泛。中国专利(CN1817319A)公开了一种在纯钛牙植入物表面制备具有生物活性多孔结构的方法，该方法包括将纯钛植入物进行干喷砂、双重酸处理、双氧水及热处理等，即可得到具有多级孔洞形貌的植入物。中国专利(CN101191227A)公开了一种在钛合金上制备超疏水性表面的方法，该方法将钛合金经过喷砂和去砂处理制备出具有超疏水钛合金表面。这些传统的干喷砂技术喷砂后表面有残留颗粒，其释放到组织中最终能诱发炎症、疼痛，最终导致植入物的松动和种植失败。因此，干喷砂技术通常后期会进行酸蚀等去砂处理，但仍很难彻底清除，并且喷砂过程中的粉尘对操作人员和环境造成危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种既能增加植入物材料的表面粗糙度，又不会残留大量有害的喷砂颗粒的方法。

进而，本发明所要解决的另一技术问题是，提供一种对人体和环境无危害的液体喷砂处理技术，其可以用于处理植入物材料的表面而不会残留有害的喷砂颗粒。

为了解决本发明的上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种在植入物材料的表面进行液体喷砂处理的方法，用于增加植入物材料表面的粗糙度且降低喷砂颗粒残留，该方法包括：

用有机溶剂及水清洗植入物材料，并且将清洗后的植入物材料放置在干燥箱中干燥；以及

对该植入物材料表面进行液体喷砂处理，获得表面粗糙度增加的植入物材料，其中用于喷射液体砂浆的喷枪的工作压强为0.2～0.7MPa，喷枪口与要处理的表面之间的距离为3～25cm，喷砂处理时间为3～30秒。

根据本发明的进一步实施方式，液体砂浆为包括喷砂颗粒和液体溶剂的均匀悬浮液。优选所述喷砂颗粒是选自三氧化二铝、氧化锆、二氧化铈、碳化硅、二氧化钛、不溶性磷酸盐、不溶性钙盐及不溶性镁盐中的至少一种颗粒。优选所述液体溶剂是选自水、乙醇和丙酮中的至少一种溶剂。

根据本发明的进一步实施方式，所述植入物材料是钛、钛合金或聚醚醚酮。

根据本发明的进一步实施方式，经过液体喷砂处理后的植入物表面的粗糙度为经过打磨后的植入物材料表面的粗糙度的12～50倍。

根据本发明的进一步实施方式，通过扫描电镜观察，经过液体喷砂处理后的植入物材料表面与经过干喷砂处理的植入物材料表面相比，残留的喷砂颗粒显著降低。

根据本发明的另一个方面，提供一种植入物材料，其是由钛、钛合金或聚醚醚酮组成，且由根据本发明的方法经过液体喷砂处理后的植入物材料。

根据本发明的在植入物材料的表面进行液体喷砂处理的方法，以及根据该方法所获得的植入物材料，具有以下优点：

1.采用根据本发明的液体喷砂技术处理的钛及钛合金材料或聚醚醚酮，其表面残留的颗粒显著减少，而同时保持了钛及钛合金材料或聚醚醚酮良好的生物相容性；

2.采用液体喷砂处理技术，不容易出现粉尘颗粒飘散，对操作人员和环境无危害；

3.经过液体喷砂处理后的钛植入物材料，不需要进行酸蚀等处理，降低了潜在的危害性；

4.经过液体喷砂处理的钛及钛合金表面的粗糙度明显高于未处理的钛及钛合金表面，但略低于干喷砂处理的钛及钛合金材料；

5.本发明的方法工艺简单，经清洗、液体喷砂处理的钛材料或聚醚醚酮材料的粗糙表面不需要复杂的化学实验。

附图说明

图1是显示采用800号SiC砂纸打磨的样品(a)、干喷砂处理的样品(b)和根据本发明的液体喷砂处理方法处理的样品(c)的表面的显微镜图；