專利名稱：硅橡膠表面磷灰石涂層的仿生法制備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法。
背景技術(shù)：
醫(yī)用硅橡膠是一種常用的體內(nèi)植入材料，具有良好的理化穩(wěn)定性和生理惰性，可以在體內(nèi)長(zhǎng)期植入，易于加工成型；并且在復(fù)雜環(huán)境條件下具有耐老化性。但由于硅橡膠分子極性很低，表現(xiàn)出極強(qiáng)的疏水性，導(dǎo)致植入后與機(jī)體的親合力差，在用于與皮膚組織長(zhǎng)期接觸的皮下植入器件如經(jīng)皮元件時(shí)，會(huì)引起表皮沿著材料向下生長(zhǎng)，在植入器件與組織之間的縫隙里會(huì)藏有細(xì)菌并引起炎癥。磷灰石陶瓷是一種生物相容性非常好的材料，用羥基磷灰石做成的皮下植入器件可以長(zhǎng)期植入皮下而不會(huì)引起不良反應(yīng)，但是磷灰石陶瓷的脆性大，可加工性差，不容易做成形狀較為復(fù)雜的元件。因此，如果能在硅橡膠表面制備一層磷灰石涂層就可以結(jié)合二者的優(yōu)點(diǎn)，獲得理想的皮下植入器件材料。
目前制備磷灰石涂層有很多方法，如等離子噴涂法(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?3117835.9)、溶膠凝膠法、電泳沉積法(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?00610055168.8)、浸涂、噴涂、剎涂、滾涂、解湘凹版式涂提(中國(guó)申請(qǐng)?zhí)?00410076670.8)和仿生溶液法等。仿生溶液法制備磷灰石涂層是近年來發(fā)展起來的制備磷灰石涂層的新方法。仿生合成具有獨(dú)特的工藝優(yōu)點(diǎn)，它適于在多種材質(zhì)、各種形狀的基體上制備磷灰石類涂層。用仿生法在聚合物表面形成磷灰石涂層，通常需要先在其表面形成能誘導(dǎo)晶核生成的基團(tuán)，如-OH，-COOH，-SiOH等來誘導(dǎo)磷灰石晶核的形成，而硅橡膠表面是惰性和憎水性很強(qiáng)的-CH3，在其表面形成新的基團(tuán)較為困難。
CaCl2的乙醇溶液對(duì)硅橡膠具有良好的浸潤(rùn)性，本發(fā)明將硅橡膠浸入CaCl2的乙醇溶液使表面引入Ca2+離子，再將其浸入與K2HPO4·3H2O溶液中在表面預(yù)沉淀出一層無(wú)定形磷酸鈣，表面形成的無(wú)定形磷酸鈣可以在基體表面迅速誘導(dǎo)磷灰石晶核的形成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新的在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法。該方法包括以下步驟(1)用400#砂紙將硅橡膠打磨粗糙，再將其放入乙醇溶液中超聲波清洗，清洗后置于40±2℃烘箱中干燥；(2)將步驟(1)清洗干燥過的硅橡膠浸入CaCl2濃度為0.1摩爾/升的乙醇溶液中10秒鐘取出，置于100±2℃烘箱中干燥，干燥后的硅橡膠浸入K2HPO4·3H2O濃度為0.1摩爾/升的水溶液中10秒鐘取出，之后置于100±2℃烘箱中干燥28～35分鐘；(3)將經(jīng)步驟(2)處理過硅橡膠浸入鈣磷飽和溶液中不少于5天后取出，用去離子水、無(wú)水乙醇清洗后，即在硅橡膠表面得到均勻的磷灰石涂層。
步驟(1)中所述的干燥時(shí)間不少于24小時(shí)。
所述的步驟(2)中配制CaCl2濃度為0.1摩爾/升的乙醇溶液所用溶劑為無(wú)水乙醇。
步驟(3)中所述的鈣磷飽和溶液按下述方法配制，配1000毫升鈣磷飽和溶液的方法為依次溶解8.035克NaCl、0.347克K2HPO4·3H2O、39毫升濃度為1.0摩爾/升的鹽酸、0.438克CaCl2和6.118克(CH2OH)3CNH2于超純水中，用濃度為1.0摩爾/升的鹽酸和(CH2OH)3CNH2調(diào)節(jié)pH值為7.4。


圖1為在鈣磷飽和溶液中浸漬5天后樣品的XRD譜圖；圖2為在鈣磷飽和溶液中浸漬5天后樣品涂層的FT-IR譜圖；圖3為未處理的樣品表面SEM圖像；圖4為在鈣磷飽和溶液中浸漬5天后樣品的表面SEM圖像。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明實(shí)施例1在硅橡膠表面制備磷灰石涂層制備方法步驟為(1)硅橡膠基片的制備及預(yù)處理將厚度為1.0毫米的硅橡膠片裁成10毫米×10毫米的方形，用400#細(xì)砂紙將表面打磨粗糙，再將其放入乙醇溶液中超聲波清洗，清洗后置于40℃烘箱中干燥24小時(shí)備用；(2)將經(jīng)步驟(1)清洗過的硅橡膠片浸入CaCl2濃度為0.1摩爾/升的乙醇溶液中10秒鐘后取出，空氣中干燥后緩慢浸入K2HPO4·3H2O濃度為0.1摩爾/升的水溶液中10秒鐘后取出；(3)硅橡膠基片在鈣磷飽和溶液中的浸漬配制1000毫升鈣磷飽和溶液(Calcium Phosphate supersaturated solution，CP solution)，依次溶解8.035克NaCl、0.347克K2HPO4·3H2O、39毫升濃度為1.0摩爾/升的鹽酸、0.438克CaCl2和6.118克(CH2OH)3CNH2于超純水中，用濃度為1.0摩爾/升的鹽酸和(CH2OH)3CNH2調(diào)節(jié)pH值為7.4；將經(jīng)步驟(2)處理后的硅橡膠基片在鈣磷飽和溶液中浸漬5天后取出，用超純水清洗其表面，清洗后的硅橡膠片常溫干燥。
對(duì)干燥后的樣品表面和未處理的基片進(jìn)行薄膜X射線衍射(日本，D/MAX-RB型)測(cè)試，測(cè)試條件為Cu為靶材，工作電壓及電流分別為35千伏、30毫安，測(cè)量角度范圍為10～60度，轉(zhuǎn)速為10度/分鐘。測(cè)試結(jié)果如圖1所示，由圖可知經(jīng)過處理的基片表面有磷灰石晶體形成。用刀片將樣品表面的涂層刮下來，對(duì)其做紅外吸收測(cè)試(美國(guó)Nicolet公司，KBr壓片法)，測(cè)試結(jié)果如圖2所示，由圖譜可以進(jìn)一步確定薄膜為磷灰石材料。對(duì)經(jīng)過不同處理的基片掃描電子顯微鏡(日本JEOL公司，JSM-5610LV型)觀察，觀察結(jié)果如圖3、圖4所示，經(jīng)過處理的硅橡膠片上形成了一層均勻的磷灰石涂層，涂層上的晶體呈片狀。
權(quán)利要求
1.一種在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)用400#砂紙將硅橡膠打磨粗糙，再將其放入乙醇溶液中超聲波清洗，清洗后置于40±2℃烘箱中干燥；(2)將步驟(1)清洗干燥過的硅橡膠浸入CaCl2濃度為0.1摩爾/升的乙醇溶液中10秒鐘取出，置于100±2℃烘箱中干燥，干燥后的硅橡膠浸入K2HPO4·3H2O濃度為0.1摩爾/升的水溶液中10秒鐘取出，之后置于100±2℃烘箱中干燥28～35分鐘；(3)將經(jīng)步驟(2)處理過硅橡膠浸入鈣磷飽和溶液中不少于5天后取出，用去離子水、無(wú)水乙醇清洗后，即在硅橡膠表面得到均勻的磷灰石涂層。
2.如權(quán)利要求1所述的在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法，其特征是步驟(1)中所述的干燥時(shí)間不少于24小時(shí)。
3.如權(quán)利要求1所述的在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法，其特征是所述的步驟(2)中配制CaCl2濃度為0.1摩爾/升的乙醇溶液所用溶劑為無(wú)水乙醇。
4.如權(quán)利要求1所述的在硅橡膠表面制備磷灰石涂層的方法，其特征是步驟(3)中所述的鈣磷飽和溶液按下述方法配制，配1000毫升鈣磷飽和溶液的方法為依次溶解8.035克NaCl、0.347克K2HPO4·3H2O、39毫升濃度為1.0摩爾/升的鹽酸、0.438克CaCl2和6.118克(CH2OH)3CNH2于超純水中，用濃度為1.0摩爾/升的鹽酸和(CH2OH)3CNH2調(diào)節(jié)pH值為7.4。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在醫(yī)用硅橡膠表面制備磷灰石涂層方法。其具體方案是將打磨清洗過的硅橡膠依次浸入CaCl
文檔編號(hào)A61L31/12GK101028537SQ20071005177
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者韋明, 王欣宇, 李世普, 王友法, 安江峰, 焦國(guó)豪, 楊艾玲, 張煒 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)