[发明专利]一种可降解树脂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种可降解树脂及其制备方法和应用，所述可降解树脂包括可降解高分子有机物和生物活性无机材料；其中以所述可降解树脂的质量为100％计，所述可降解高分子有机物的质量分数为50～95％，所述生物活性无机材料的质量分数为5～50％，本发明将可降解高分子有机物和生物活性无机材料进行复合，把无机材料的刚性、强度和骨传导性与高分子材料的强度和生物降解性结合起来，可以使生物活性细胞能够在人工支架上很好的进行附着、迁延以及增殖。

技术领域

本发明属于可降解材料领域，涉及一种可降解树脂及其制备方法和应用。

背景技术

目前用于骨修复的生物材料有医用金属材料、医用高分子材料、医用生物陶瓷材料和医用复合材料。国内外大量研究发现了多种可用于制备人工骨的潜在材料，但多集中于某种单一材料或仅针对某项特性进行研究并取得一定的效果，然而临床上并不能达到满意的骨缺损修复效果。医用金属植入材料一般情况下这些元素的用量很少时可以被身体所接受，用量很大时身体则无法接受。金属用于内固定材料时，在强度、生物相容性方面较理想，但由于其本身的性质，决定了其在应用过程中仍存在着较多的并发症，如金属植入物的蚀损、金属过敏反应、应力遮挡作用、骨质疏松、内固定物需要二次手术取出，这就给患者在精神和物质上带来了很大的负担。为克服骨折时使用金属内固定材料的缺点，从20世纪60年代起国外就开始研究可吸收内固定材料，一般所指的可吸收材料是一种人工合成的高分子有机物或天然高分子材料，其在体内经水解、氧化反应，最终代谢产物通过呼吸系统或泌尿系统排出体外，不在体内蓄积，几乎没有毒性作用，也不需二次手术取出。常用的可吸收材料有聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)等。生物陶瓷材料有生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷两大类。生物惰性陶瓷主要有氧化锌、氧化铝、氧化锆、碳化硅等，生物惰性陶瓷常作为种植体表面改性材料应用。生物活性陶瓷主要有磷酸钙陶瓷、硅酸钙陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。纯生物活性陶瓷材料脆性较大，强度较低，无法满足人工骨的负重要求。长期的临床实践发现，不论是金属材料，还是有机高分子材料，成分与自然骨相差较大，作为骨的替代材料，其生物相容性、人体适应性以及天然骨之间的力学相容性并不令人满意。如果将可降解高分子有机物和生物活性陶瓷进行复合，把无机材料的刚性、强度和骨传导性与高分子材料的强度、生物降解性结合起来。同时生物活性陶瓷的降解产物呈碱性，使得其可以被用来中和聚酯类生物高分子的酸性降解产物，达到延缓降解速度、提高材料生物活性和生物相容性的作用。

3D打印是一种快速成型技术，被誉为“第三次工业革命”的核心技术，与传统制造技术相比，3D打印不必预先制造模具，不必在制造过程中去除大量的材料，也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品，在生产上可以实现结构优化、节约材料和节省能源。

随着3D打印技术的日益成熟，打印材料的发展越来越成为推动3D打印前进的关键环节。现有的3D打印耗材方面，高分子材料与金属运用最为广泛，其中，高分子复合材料以其易于加工、处理简单、质量相对轻便等方面的优点，在材料应用领域尤为突出。但是，随着当前社会环境污染问题的日益严峻，许多对环境可能造成污染的材料都遭到了淘汰或者限制使用。

CN107337903A公开了一种树脂基可降解3D打印材料，按重量百分比包括以下组分：环氧树脂40-50份、羟基丙烯酸树脂30-40份、酚醛树脂12-18份、含竹纤维的聚乳酸酯10-20份、微晶石蜡16-20份、蚕丝素6-8份、填充细料12-16份、聚丙烯酰胺6-10份、光引发剂0.6-1份、交联剂2-6份、助剂0.2-0.4份。其所述材料以环氧树脂、羟基丙烯酸树脂、酚醛树脂和含竹纤维的聚乳酸酯为基础打印材料能够自然降解，不会造成环境污染，但是其所述材料的硬度和孔隙率较低。