[发明专利]一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法

说明书

一种医用纳米纤维增强型复合材料，该复合材料由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为1%~50%。该复合材料的优点是单组份高分子材料断裂伸长率较高，柔韧性好，对血管等组织的损伤小，可以在人体组织内保持较好的拉伸强度和断裂伸长率，又可以大幅度的提高材料的拉伸强度；本发明的医用纳米纤维增强型复合材料具有良好生物相容性和生物可降解性，能够满足医用材料的临床要求。

技术领域

本发明涉及纳米纤维复合材料技术领域，具体说是一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法。

背景技术

人体内的各种组织、器官都有可能发生异常或损伤，目前主要依靠组织、器官的移植来恢复其功能，在此过程中需要大量的生物材料来支持组织、器官的正常工作，如支架、结扎夹等，具有良好生物相容性和生物可降解性的材料由于可以随着细胞的进一步增殖和分化以及材料的降解、吸收，最终形成新的功能组织，达到修复缺损组织的目的，因而在市场中的需求也越来越大。

采用单组份的高分子原料制备成的医用材料断裂伸长率较高，柔韧性好，对血管等组织的损伤小，但是也存在以下不足，如降解速度较慢，拉伸强度差，脱落需1~2个月，完全吸收则需6个月以上，而临床上血管及其他管状组织闭合时间仅为1~2周，医用材料长期在人体中存在潜在风险，此外血管或其他组织仍可能出现受损、出血等现象，不利于患者的康复；而采用两种材料简单的接枝或共聚，其组成比例、链段分布、分子量等不易稳定控制，材料的力学性能和生物可降解性很难同时符合要求，因而不能充分满足医用高分子材料的临床需求。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种医用纳米纤维增强型复合材料及其制备方法。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种医用纳米纤维增强型复合材料，该复合材料由基础材料和纳米短纤维组成，纳米短纤维保持结晶形态均匀分散于基础材料中，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为1%~50%；所述基础材料为聚对二氧环己酮、聚三亚甲基 碳酸酯或聚己内酯；所述纳米短纤维为聚酯材料，所述聚酯材料为聚乙交酯或聚丙交酯；纳米短纤维的直径为200~800nm，长度为10~100μm。

优选的，纳米短纤维在复合材料中的质量百分比为5%~30%。

优选的，纳米短纤维为高结晶性纳米短纤维，其中当纳米短纤维为聚乙交酯时，其结晶度为80~90%，取向因子为0.90~0.95；当纳米短纤维为聚丙交酯时，其结晶度为70~80%，取向因子为0.65~0.75。

优选的，基础材料为聚对二氧环己酮。

优选的，所述聚酯材料为聚乙交酯；纳米短纤维的直径为300~500nm，长度为20~50μm。

本发明还包括一种医用纳米纤维增强型复合材料的制备方法，包括以下步骤：

①将聚酯材料在100℃下真空干燥24h，在氮气保护下，置于纺丝装置螺杆中熔融，在电压8~30KV下，以恒定速度挤出喷丝，漩涡冷却液槽接收后得到直径1~10μm的聚酯纤维束；所述聚酯材料为聚乙交酯或聚丙交酯；

②在氮气保护下，将步骤①所得聚酯纤维束经过两次热拉伸，每次拉伸倍数为5~8倍，得到直径200~800nm的纳米纤维；

当步骤①所得聚酯纤维束的材料为聚乙交酯时两次热拉伸的温度分别为180℃和160℃；当步骤①所得聚酯纤维束的材料为聚丙交酯时两次热拉伸的温度分别为150℃和130℃；

③将步骤②所得纳米纤维置于-100℃以下的液氮中深冷2~3小时，经过高速粉碎机粉碎后过筛，得到长度为10~100μm的纳米短纤维；