[发明专利]一种用于光固化增材制造的生物陶瓷浆料

说明书

技术领域

本发明属于医用材料技术领域，尤其涉及一种用于光固化增材制造的生物陶瓷浆料。

背景技术

随着科技的日新月异，增材制造技术越来越多样化。常见的增材制造技术中主要有两大类牵涉到使用树脂光固化原理，本质上分为激光逐点扫描照射成型与光固化投影照射成型，光固化成形法利用激光按照切片文件所提供的扫描路径逐点照射在光敏树脂上，使表层树脂逐点固化，连接成层，制作多层连接成实体后的固化过程。光固化投影照射成型，乃是利用投影技术，将切片后的一片片图案照射在光固化树脂层上，逐层制作出所需形状再反复堆叠就会形成立体物件。

发明内容

本发明提供了一种用于光固化增材制造的生物陶瓷浆料，其可用于个性化高精度生物陶瓷的制造。

本发明采用如下技术方案：

一种用于光固化增材制造的生物陶瓷浆料，该生物陶瓷浆料通过将光固化树脂、光引发剂、生物陶瓷粉末及分散剂混合制得：其中，

光固化树脂，为黏度在1000mPa·s以下的丙烯酸酯树脂；

光引发剂，以光固化树脂的质量计，为光固化树脂质量的1～10％；

生物陶瓷粉末，为平均粒径等于或小于0.2微米，以光固化树脂的体积计，为光固化树脂体积的50％以上；

分散剂，以光固化树脂的质量计，为光固化树脂质量的0.1～3％。

本发明进一步的改进在于，生物陶瓷粉末的材料为磷酸三钙、羟基磷灰石、氧化镁、氧化锆、氧化铝、二氧化硅和二氧化钛中一种或者多种混合制成。

本发明进一步的改进在于，还包括用于提高成形精度的添加剂，包括：

阻聚剂，以光固化树脂质量计，为光固化树脂质量的0.1～5％；

石墨，以光固化树脂的质量计，为光固化树脂质量的0.1～2％。

本发明进一步的改进在于，阻聚剂是对羟基苯甲醚、对苯二酚或2,6-二叔丁基对苯甲酚中的一种。

本发明进一步的改进在于，以生物陶瓷浆料的总体积计，生物陶瓷粉末的含量为35～60体积百分比，光固化树脂的含量为35～60体积百分比。

本发明进一步的改进在于，丙烯酸酯树脂为下列物质中的一种或多种：

丙烯酸异癸酯、丙烯酸乙氧基乙氧基乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸四氢呋喃甲酯、丙烯酸苯氧基乙酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯系列、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化甘油三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二缩三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、十三烷基丙烯酸酯、异十三烷基丙烯酸酯、丙烯酸二噁茂酯、烷氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、甲氧基三丙二醇单丙烯酸酯、甲氧基丙氧基新戊二醇单丙烯酸酯、甲氧基乙氧基三羟甲基丙烷二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、甲基丙烯酸月桂酯、环三羟甲基丙烷假缩醛丙烯酸酯、C8-10丙烯酸酯、邻苯基苯乙氧基乙基丙烯酸酯、乙氧基乙氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯以及丙氧化甘油三丙烯酸酯。

本发明进一步的改进在于，光引发剂是2-羟基-2甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、安息香双甲醚、二苯甲酮、α-羟基酮、苯甲酰甲酸酯或酰基膦氧化物中的一种。

本发明进一步的改进在于，分散剂是界面活性剂。

本发明进一步的改进在于，界面活性剂为硅烷偶联剂、聚乙烯吡咯烷酮或乙二醇。

本发明具有如下的有益效果：

根据权利要求1所述，本发明浆料中不含惰性稀释剂，采用光固化树脂相同的条件下，惰性稀释剂含量越高，陶瓷素胚强度越低，因此本发明所制备的陶瓷浆料在素胚成型强度方面具有优势。烧结过后，实体制件抗弯强度52.78MPa，相同条件下，传统三维打印制件抗弯强度17.56MPa。

根据权利要求2所述，本发明中生物陶瓷粉末的材料为磷酸三钙、羟基磷灰石、氧化镁、氧化锆、氧化铝、二氧化硅和二氧化钛中一种或者多种混合制成。其中羟基磷灰石和磷酸三钙的为主要成分，二氧化硅、氧化镁、氧化锆、氧化铝和二氧化钛为次要的添加成分。次要添加成分可以在一定范围内调节生物陶瓷制件的力学强度、表面粗糙度以及植入物体内降解时间。