[发明专利]一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料

权利要求书

1.一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，其制备方法包括如下步骤：

Ⅰ改性超高分子量聚乙烯：将超高分子量聚乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷、引发剂、催化剂混合均匀形成混合料，后将混合料加入到双螺杆挤出机中挤出成型，得到改性超高分子聚乙烯；

Ⅱ加聚物的制备：将乙烯乙醇酸、N5-[(烯丙氧基)羰基]鸟氨酸、钛(4+)2-甲基丙烯酸酯2-丙醇(1:1:3)、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈混合均匀后，在氮气或惰性气体氛围70-80℃下搅拌反应4-6小时，制备得到加聚物；

Ⅲ Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉的制备：首先将Ti、Cr加入感应熔炼炉的坩埚中，抽真空到10^-4Pa，吹入氩气保护，加载功率至350KW至合金材料完全融化，加入Ce、Ge、Ta，保温5分钟，随后翻转坩埚，倒入石墨模具中，得到合金铸锭，对上述合金铸锭采用机械粉碎或雾化法制成所需粒度的Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉；

Ⅳ Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉的表面修饰：将经过步骤Ⅲ制备得到的Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉分散于乙醇中，再向其中加入二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯，在70-80℃下搅拌反应6-8小时，后抽滤，再置于真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重；

Ⅴ人工关节材料成型：将经过步骤Ⅰ制备而成的改性超高分子聚乙烯、经过步骤Ⅱ制备得到的加聚物、经过步骤Ⅳ制备而成的表面修饰的Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉、超分子量聚乙烯纤维、双端氨基硅油、有机离子塑性晶体N,N-甲基乙基吡咯烷鎓碘盐、海藻酸机械混合后，利用双螺杆挤出机熔融共混挤出成型，得到人工关节材料。

2.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅰ中所述超高分子量聚乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷、引发剂、催化剂的质量比为(3-5):1:0.01:(0.01-0.03)。

3.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，所述引发剂选自过氧化二苯甲酮、过氧化苯甲酰、过氧化二碳酸二环己酯、叔丁基过氧化氢中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、单丁基氧化锡、二月硅酸二辛基锡、三丁基氢化锡中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅰ中所述挤出成型的工艺参数为：加热温度为225-235℃，机头挤出温度为240-250℃，挤出机主螺杆转速150-160r/min，加料转速200-210r/min。

6.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅱ中所述乙烯乙醇酸、N5-[(烯丙氧基)羰基]鸟氨酸、钛(4+)2-甲基丙烯酸酯2-丙醇(1:1:3)、甲基丙烯酸甲酯、偶氮二异丁腈的质量比为1:1:0.3:2:(0.01-0.03)；所述惰性气体选自氦气、氖气、氩气中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅲ中所述Ti、Cr、Ce、Ge、Ta的质量比为2:1:0.5:0.5:0.2；步骤Ⅳ中所述Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉、乙醇、二(3-三乙氧基硅烷基丙基)碳酸酯的质量比为1:(3-5):0.2。

8.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅴ中所述改性超高分子聚乙烯、加聚物、表面修饰的Ti-Ce-Ge-Cr-Ta合金粉、超分子量聚乙烯纤维、双端氨基硅油、有机离子塑性晶体N,N-甲基乙基吡咯烷鎓碘盐、海藻酸的质量比为1:2:0.1:0.3:0.5:0.1:0.05。

9.根据权利要求1所述的一种抗氧化耐磨的医用人工关节材料，其特征在于，步骤Ⅴ中所述挤出成型的工艺参数为：加热温度为230-240℃，机头挤出温度为245-255℃，挤出机主螺杆转速155-165r/min，加料转速195-205r/min。