[发明专利]导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料及其制备方法及应用

说明书

本发明提供了一种导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料及其制备方法及应用，将生物相容性形状记忆聚合物颗粒引入苯胺溶剂中，使其发生溶解变为凝胶；再引入苯胺氧化剂溶液，发生氧化还原反应，在凝胶体三维网络空隙中生成与其实现分子级别混合的聚苯胺大分子链；经清洗干燥处理后进行成型处理，获得导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料型材。所得到的聚合物分子复合材料，具有良好的生物相容性，利用电刺激促进细胞分化、增殖与粘附，具有较好的分化能力，能够刺激细胞生长，加速患处愈合；可用于神经修复、骨修复或生物支架，利用其导电功能，促进细胞的增殖、分化和粘附。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物 分子复合材料及其制备方法及应用。

背景技术

电刺激作为一种新型的再生医学工具，可以有效地促进细胞的生长、粘附和增殖，正在 医疗领域的导广泛的应用。形状记忆聚合物由于具有密度低，质量轻，成本低、易加工且生 物相容性良好等优点，成为医用材料领域研究的热点之一。导电形状记忆聚合物在生物医学 领域具有广阔的应用前景；一方面，得利于形状记忆聚合物的高弹性和柔韧性，以及力学性 能可调控的特点，形状记忆聚合物可应用于人体组织的各个部位；另一方面，电刺激可显著 影响细胞在导电SMP表面的粘附、增殖、迁移和分化，加快损伤部位的修复，特别是在神经 修复和骨愈合方面具有极为光明的应用前景。

开发具有导电功能的生物相容性SMP材料，从而获得兼具形状记忆效应、生物相容性和 导电性的多功能形状记忆聚合物，可进一步拓展SMP材料中在生物医学领域的应用。

目前，导电高分子复合材料的制备方法主要以高分子材料为基体，加入各种导电填料制 备而成具有导电功能的高分子复合材料体系。使其同时具有高分子材料的加工性和导电填料 的导电性。但此种方法的电性能和力学性能不够理想，同时不能保证导电填料在高分子基体 中均匀分散。鉴于上述问题，中国专利CN 110483819 A、CN 110392489 A使用溶胀-聚合的 方法在材料表面制备嵌入基体一定深度的导电层，实现高分子材料的导电功能。虽然此种方 法具有良好的导电性以及附着性。但很难保导电层的均匀性。

针对现有技术存在的问题，本专利提供一种导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子 复合材料及其制备方法及应用。相对于现有专利，本发明的技术特点是：利用热塑型形状记 忆聚合物的溶解特性，将热塑型形状记忆聚合物引入有机溶剂中，使其发生溶解变为凝胶； 然后向颗粒溶解后的凝胶体中引入氧化剂溶液，氧化剂与生物相容性形状记忆聚合物凝胶体 中的苯胺发生氧化还原反应，在凝胶体三维网络空隙中生成与其实现分子级别混合的聚苯胺 大分子链；最后将分布有聚苯胺大分子链的生物相容性形状记忆聚合物凝胶体清洗干燥处理 后进行成型处理，获得导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料型材。

发明内容

本发明的目的是提供一种导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料的制备 方法及应用，使得获得的分子复合材料具有良好的导电性，优异的力学性能，形状记忆性能 以及易加工性能。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料及其制备方法，其特征在于， 包括以下步骤：

(1)将生物相容性形状记忆聚合物颗粒引入苯胺溶剂中，使其发生溶解变为凝胶；

(2)向颗粒溶解后的凝胶体中引入苯胺氧化剂溶液，氧化剂与生物相容性形状记忆聚合 物凝胶体中的苯胺发生氧化还原反应，在凝胶体三维网络空隙中生成与其实现分子级别混合 的聚苯胺大分子链；

(3)将分布有聚苯胺大分子链的生物相容性形状记忆聚合物凝胶体清洗干燥处理后进行 成型处理，获得导电/形状记忆/生物相容的多功能聚合物分子复合材料型材。

进一步的，所述生物相容性形状记忆聚合物为热塑性的。