[发明专利]一种复合材料及其制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种复合材料及其制备方法、应用。所述复合材料包括化合物A和超高分子量聚乙烯；所述化合物A粘附在所述超高分子量聚乙烯表面；所述化合物A选自金属配位化合物；所述金属配位化合物中的金属离子选自铜离子、锌离子中的至少一种；配体来自多酚类化合物。本申请利用含有多酚官能团的有机小分子化学物作为“桥梁”，一方面酚羟基能和具有抗菌性能的金属离子形成配位键，另一方面大量的酚羟基通过范德华力与基体结合，同时实现对抗菌金属离子的络合及对基体材料的涂覆，对超高分子量聚乙烯表面进行抗菌涂层改性，使超高分子量聚乙烯表面涂覆具有抗菌性能的金属离子，从而实现超高分子量聚乙烯材料的抗菌功能。

技术领域

本申请属于超高分子量聚乙烯领域，具体而言，涉及一种复合材料及其制备方法、应用。

背景技术

超高分子量聚乙烯是一种分子量超过100万的线性塑性工程塑料，具有重量轻、防水性好及良好的抗化学腐蚀性、高冲击性、高耐磨性、生物惰性等特点。由于超高分子量聚乙烯突出的力学性能、良好的耐磨损性能及优异的生物相容性，因此广泛应用于人工关节材料。但是超高分子量聚乙烯作为人工关节材料仍然存在问题，超高分子量聚乙烯材料本身是一种生物惰性材料，不具有抗菌性能。病人完成人工关节置换术后存在细菌感染的风险，因此有必要对超高分子量聚乙烯材料进行处理，使其具有抗菌性能，实现快速高效的杀菌功能。目前对于聚合物生物医用材料的抗菌性能的研究，多采用将抗菌剂直接加入到高分子基体中，制备具有抗菌性能的生物医用材料。这种方法操作简单，抗菌剂添加量可以准确控制，但是抗菌剂在高分子基体材料中的分散受高分子基体材料与抗菌剂相容性及加工工艺的限制。抗菌剂在加工过程中容易出现分散不均的现象，制备的医用材料抗菌性能不佳。同时部分有机小分子抗菌剂耐热性较差，加工过程中容易受到高温分解失效，丧失抗菌效果。因此有必要开发一种新的抗菌改性方法，提高聚合物材料的抗菌性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种抗菌金属离子作为表面涂层抗菌剂制备抗菌型超高分子量聚乙烯块体的方法。

根据本申请的第一方面，提供了一种复合材料，所述复合材料包括化合物A和超高分子量聚乙烯；

所述化合物A通过非共价键作用粘附在所述超高分子量聚乙烯表面；

所述超高分子量聚乙烯的分子量为100万～500万；

所述化合物A选自金属配位化合物；所述金属配位化合物中的金属离子选自铜离子、锌离子中的至少一种；配体来自多酚类化合物。

可选地，所述多酚类化合物选自单宁酸、多巴胺、儿茶酚、焦棓酸、正肾上腺素中的至少一种。

根据本申请的第二方面，提供了一种上述复合材料的制备方法，所述方法包括：

将含有超高分子量聚乙烯、金属离子源和多酚类化合物的混合物，反应并粘附，即可得到所述复合材料。

可选地，所述金属离子源和多酚类化合物的质量比为100:2.5～100:40。

可选地，所述金属离子源和多酚类化合物的质量比上限独立地选自100：2.5、100：5、100：10、100：20、100:30、100：35，下限独立地选自100：40、100：5、100：10、100：20、100:30、100：35。

可选地，所述金属离子源选自铜离子源、锌离子源中的至少一种；

所述铜离子源选自铜盐中的至少一种；

所述锌离子源选自锌盐中的至少一种；

优选地，所述铜盐选自硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中的至少一种；

所述锌盐选自硝酸锌、氯化锌、硫酸锌中的至少一种。

可选地，所述方法包括：