[发明专利]硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料，属于材料领域。 

背景技术

人体骨骼的成分主要为磷灰石与高分子胶原纤维，骨骼修复材料的合成也主要遵循以自然骨成分材料为主的成合方法。 

近年来，出现了了含硅羟基磷灰石改性材料，均采用将硅引入到羟基磷灰石的晶格中，从而使晶格形成缺陷和歧化，提高其在植入生物体内的反应活性。但从整个制备过程来看，无论是湿法还是干法，都将硅元素和磷灰石形成均相掺杂，进行高温煅烧，但是制备出的羟基磷灰石粉体在干燥和粉面烧的过程中团聚现象严重，晶体增粗增大，与人体骨骼中的弱晶型纳米骨磷灰石结构相差甚远，降低了生物活性和界面反应活性。 

专利号为ZL200810233572的专利文献中提出了一种新的方法，是纳米羟基磷灰石表面包覆二氧化硅的方法制备的骨修复材料，这种方法所制成的修复材料硅原子进行磷灰石晶格率低，因此，其活性也不是很高，且其制备方法复杂，成品率低，成本高，无法满足产业化的要求。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种活性强、骨修复能力强的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料； 

本发明的另一目的是提供一种操作简单，成品率高的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来具体实现： 

一种硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料，原料组分按重量份计，磷灰石100份、氯硅烷2-30份、磷酸10-20份、氢氧化钾2-10份、透明质酸10-15份。

作为优选方案，上述的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料，原料组分按重量份计，磷灰石100份、氯硅烷25份、磷酸15份、氢氧化钾3份、透明质酸15份。 

上述的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料的制备方法，包括如下步骤， 

步骤一、将磷灰石与磷酸、氢氧化钾混合均匀，干燥； 

步骤二、经步骤一处理后的物料与氯硅烷、透明质酸充分混合，放入高温反应炉中，抽去炉内空气后，向高温反应炉内通入惰性气体进行保护，升温至1000-1500℃，恒温反应2min以上；

步骤三、反应结束后，在惰性气体保护下降至室温，得到硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料。

优选的，所述步骤一中加热温度为1200℃，保持2 min。 

优选的，所述惰性气体采用氩气。 

本发明的有益效果： 

本发明所提供的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料活性强，对骨骼修复能力强；本发明所提供的硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料的制备方法，先对磷灰石进行活化处理，再将掺杂反应与高分子材料合成一步完成，操作简单，适于工业化生产。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。 

实施例1：

一种硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料，按表1所指原料配方，其制备方法如下：

步骤一、将磷灰石与磷酸、氢氧化钾混合均匀，干燥； 

步骤二、经步骤一处理后的物料与氯硅烷、透明质酸充分混合，放入高温反应炉中，抽去炉内空气后，向高温反应炉内通入氩气进行保护，升温至1200℃，恒温反应2min；

步骤三、反应结束后，在氩气保护下降至室温，得到硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料。

实施例2：

一种硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料，按表1所指原料配方，其制备方法如下：

步骤一、将磷灰石与磷酸、氢氧化钾混合均匀，干燥； 

步骤二、经步骤一处理后的物料与氯硅烷、透明质酸充分混合，放入高温反应炉中，抽去炉内空气后，向高温反应炉内通入氩气进行保护，升温至1000℃，恒温反应10min；

步骤三、反应结束后，在氩气保护下降至室温，得到硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料。

实施例3：

一种硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料，按表1所指原料配方，其制备方法如下：

步骤一、将磷灰石与磷酸、氢氧化钾混合均匀，干燥； 

步骤二、经步骤一处理后的物料与氯硅烷、透明质酸充分混合，放入高温反应炉中，抽去炉内空气后，向高温反应炉内通入氩气进行保护，升温至1500℃，恒温反应3min；

步骤三、反应结束后，在氩气保护下降至室温，得到硅原子掺杂磷灰石复合高分子材料。 

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。