本發(fā)明屬于高分子技術領域，具體涉及一種醫(yī)用材料。

背景技術：

高分子纖維的制備一般包括原料改性得到改性物，再進行紡絲；或者改性物再與其他添加劑混合后再進行紡絲?，F(xiàn)有的醫(yī)用材料一般為棉纖維，因為其生物相容性較好；但是棉纖維都為短纖，力學性能較差，而且耐磨性低。烯烴纖維產量較大，成本很低，但是由于其惰性強、生物相容性差，而無法用作醫(yī)用材料。因此需要對其改性，利用新的技術，在烯烴基礎上制備出生物相容性好、耐磨性強、成本低的復合纖維產品作為醫(yī)用材料。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種醫(yī)用材料，具有優(yōu)異的生物相容性。

為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種醫(yī)用材料，由以下方式制備得到：

(1)將聚乙烯、聚丙烯、次甲基丁二酸和環(huán)氧預聚體混合均勻，經螺桿熔融擠出加工，制備得到烯烴粒子；然后將烯烴粒子與二甲基氧化錫、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基鋰、異構十三醇聚氧乙烯醚混合均勻，得到烯烴組合物，再經熔融紡絲得到烯烴纖維；將聚四氟乙烯粒子與五水合硝酸鉍、十二水磷酸氫二鈉、聚脲甲醛、丙烯酰胺、碳酸鉀混合后采用熔融紡絲法，制備得到聚四氟乙烯纖維；將烯烴纖維、聚四氟乙烯纖維按照4∶1的質量比進行混紡，得到支撐纖維；

將雙酚A型氰酸酯單體加入到反應器中，90～95℃反應10～12分鐘，加入三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體，升溫至120～125℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯，反應30～35分鐘制備環(huán)氧預聚體；

(2)蠶絲脫膠后溶解在混合液中，1～1.5小時后紅外干燥得到膜；然后將膜置入碳酸氫鈉水溶液中，20～30分鐘后再置入清水中，透析1小時得到絲素蛋白溶液；調整絲素蛋白溶液的質量濃度為35～40％；然后加入壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷以及丙烯酸丁酯，攪拌40～55分鐘；然后加入殼聚糖，攪拌10分鐘得到紡絲液，再經過靜電紡得到蠶絲纖維；所述混合液由甲酸、水、溴化鋰以及三羥甲基氨基甲烷緩沖液組成；

(3)將透明質酸加入4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液中，攪拌15～25分鐘后加入聚乙二醇以及改性納米貝殼粉，攪拌35～55分鐘后加入三氟甲磺酸鑭和咪唑，于80℃攪拌1小時，得到膠黏劑；

所述改性納米貝殼粉由以下方式制備得到：將生貝殼粉與二氧化鈦混合均勻后在700℃燒結45～55分鐘，然后粉碎成平均粒徑為40納米的粉末；將粉末放入容器中，加入粉末重量10倍的乙醇以及粉末重量0.6％的端羥基聚硅氧烷，攪拌35～45分鐘，然后加入粉末重量0.4％的對羥基苯甲酸甲酯，攪拌55～65分鐘，最后干燥即得到改性納米貝殼粉；

(4)將膠黏劑涂覆于支撐纖維表面，70℃加熱5～8分鐘；然后與蠶絲纖維復合，熱壓得到復合纖維，最后將復合纖維進行滅菌處理得到醫(yī)用材料；所述膠黏劑位于支撐纖維與蠶絲纖維之間；所述熱壓的壓力為0.1MPa，溫度為85℃，時間為18～22分鐘。

上述技術方案中，步驟(1)中，螺桿熔融擠出加工的反應擠出溫度為180～200℃，螺桿轉速控制為110～115轉/分，物料在螺桿內的停留時間為5～6分鐘；熔融紡絲得到烯烴纖維時溫度為210～220℃，紡絲速度為800～900米/分；熔融紡絲得到聚四氟乙烯纖維時溫度為315～330℃，紡絲速度為600～700米/分；聚乙烯、聚丙烯、次甲基丁二酸和環(huán)氧預聚體的質量比為1∶0.6∶0.32∶0.22；烯烴粒子與二甲基氧化錫、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基鋰、異構十三醇聚氧乙烯醚的質量比為1∶0.002∶0.2∶0.005∶0.15；聚四氟乙烯粒子與五水合硝酸鉍、十二水磷酸氫二鈉、聚脲甲醛、丙烯酰胺、碳酸鉀的質量比為1∶0.08∶0.12∶0.18∶0.22∶0.11；雙酚A型氰酸酯單體、三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體、壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯的質量比為1∶1.6∶0.3∶0.1。

上述技術方案中，步驟(2)中，所述靜電紡的工藝參數為：電壓15～25千伏，接收距離8～12厘米，溶液流量為0.3～0.4mL/h；碳酸氫鈉水溶液的質量濃度為8％；絲素蛋白、壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、殼聚糖的質量比為1∶0.4∶0.3∶0.1∶0.3；甲酸、水、溴化鋰以及三羥甲基氨基甲烷緩沖液的質量比為1∶5∶0.6∶2。

上述技術方案中，步驟(3)中，生貝殼粉與二氧化鈦的質量比為5∶2；端羥基聚硅氧烷的分子量為900～1100；透明質酸、4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液、聚乙二醇、改性納米貝殼粉、三氟甲磺酸鑭、咪唑的質量比為1∶5∶0.6∶0.01∶0.005∶0.1。本發(fā)明的端羥基聚硅氧烷為線性結構，兩端含有羥基，具有高的粘接性能，用以對無機材料的表面處理，可以增強無機物與其余有機成分的相容性；本發(fā)明對聚硅氧烷的分子量有要求，分子量過低會影響膠黏劑的粘接特性，過高則影響改性貝殼粉的分散均勻性。本發(fā)明采用絲素纖維作為醫(yī)用材料的表面，其具有優(yōu)異的生物相容性，可用于傷口處理、組織包扎，同時利用合成纖維作為支撐材料，克服了絲素纖維力學強度差的缺陷，通過膠黏劑將絲素纖維與支撐纖維結合，成為穩(wěn)定的整體，同時膠黏劑成膜后還具有阻隔作用，一方面防止絲素纖維被污染，另外防止組織液、血液等滲透。

由于上述技術方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：

(1)本發(fā)明采用以聚乙烯、聚丙烯為主要原料，通過添加合理的材料，熔融紡絲得到烯烴纖維，解決了現(xiàn)有烯烴纖維加工性較差、力學強度低的問題，特別是改性后的烯烴纖維具有一定的生物相容性，而且添加劑對人體或者動物體無害，克服了現(xiàn)有聚乙烯或者聚丙烯改性粒子存在的添加劑泄露致毒問題；環(huán)氧預聚體造粒，改善了烯烴聚合物的分子鏈剛度，提高其力學性能以及耐熱性，利用次甲基丁二酸可以增加烯烴與環(huán)氧預聚體的相容性，提整個聚合物的穩(wěn)定性；再利用小分子改性劑在熔紡時對烯烴改性，可以在不降低烯烴力學性能的基礎上提高其生物相容性以及耐老化性。

(2)本發(fā)明利用聚四氟乙烯纖維極大的提高了醫(yī)用材料的耐磨性，同時在熔紡過程中利用添加成分一方面在聚四氟乙烯纖維表面形成微孔，一方面增加了其表面活性，解決了現(xiàn)有聚四氟乙烯纖維惰性強、無法與其他纖維相容的問題，膠黏劑可以滲透進入微孔，提高了絲素纖維與支撐纖維的結合力，增加了醫(yī)用材料的穩(wěn)定性與受力平衡性。

(3)本發(fā)明的醫(yī)用材料通過合理的設計，功能面具有優(yōu)異的生物相容性，輔助面具有良好的力學性能以及耐磨性；而且制備方便，通過熔紡、靜電紡設備，即可容易制備；利于工業(yè)化應用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述：

實施例一 一種醫(yī)用材料，由以下方式制備得到：

(1)將質量比為1∶0.6∶0.32∶0.22的聚乙烯、聚丙烯、次甲基丁二酸和環(huán)氧預聚體混合均勻，經螺桿熔融擠出得到烯烴粒子；然后將質量比為1∶0.002∶0.2∶0.005∶0.15的烯烴粒子、二甲基氧化錫、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基鋰、異構十三醇聚氧乙烯醚混合均勻，得到烯烴組合物，再經熔融紡絲得到烯烴纖維；將質量比為1∶0.08∶0.12∶0.18∶0.22∶0.11的聚四氟乙烯粒子、五水合硝酸鉍、十二水磷酸氫二鈉、聚脲甲醛、丙烯酰胺、碳酸鉀混合后采用熔融紡絲法，制備得到聚四氟乙烯纖維；將烯烴纖維、聚四氟乙烯纖維按照4∶1的質量比進行混紡，得到支撐纖維；將雙酚A型氰酸酯單體加入到反應器中，95℃反應10分鐘，加入三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體，升溫至125℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯，反應30分鐘制備環(huán)氧預聚體；雙酚A型氰酸酯單體、三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體、壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯的質量比為1∶1.6∶0.3∶0.1；上述螺桿熔融擠出加工的反應擠出溫度為180～200℃，螺桿轉速控制為110轉/分，物料在螺桿內的停留時間為6分鐘；熔融紡絲得到烯烴纖維時溫度為210～220℃，紡絲速度為800米/分；熔融紡絲得到聚四氟乙烯纖維時溫度為315～330℃，紡絲速度為700米/分；

(2)蠶絲脫膠后溶解在混合液中，1小時后紅外干燥得到膜；然后將膜置入質量濃度為8％的碳酸氫鈉水溶液中，30分鐘后再置入清水中，透析1小時得到絲素蛋白溶液；調整絲素蛋白溶液的質量濃度為35％；然后加入壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷以及丙烯酸丁酯，攪拌55分鐘；然后加入殼聚糖，攪拌10分鐘得到紡絲液，再經過靜電紡得到蠶絲纖維；所述混合液由質量比為1∶5∶0.6∶2的甲酸、水、溴化鋰以及三羥甲基氨基甲烷緩沖液組成；絲素蛋白、壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、殼聚糖的質量比為1∶0.4∶0.3∶0.1∶0.3；上述靜電紡的工藝參數為：電壓15千伏，接收距離12厘米，溶液流量為0.3mL/h；

(3)將透明質酸加入4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液中，攪拌15分鐘后加入聚乙二醇以及改性納米貝殼粉，攪拌～55分鐘后加入三氟甲磺酸鑭和咪唑，于80℃攪拌1小時，得到膠黏劑；透明質酸、4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液、聚乙二醇、改性納米貝殼粉、三氟甲磺酸鑭、咪唑的質量比為1∶5∶0.6∶0.01∶0.005∶0.1；

將質量比為5∶2的生貝殼粉與二氧化鈦混合均勻后在700℃燒結55分鐘，然后粉碎成平均粒徑為40納米的粉末；將粉末放入容器中，加入粉末重量10倍的乙醇以及粉末重量0.6％的端羥基聚硅氧烷，攪拌35分鐘，然后加入粉末重量0.4％的對羥基苯甲酸甲酯，攪拌65分鐘，最后干燥即得到改性納米貝殼粉；端羥基聚硅氧烷的分子量為900～1100；

(4)將膠黏劑涂覆于支撐纖維表面，70℃加熱8分鐘；然后與蠶絲纖維復合，熱壓得到復合纖維，滅菌處理得到醫(yī)用材料；所述膠黏劑位于支撐纖維與蠶絲纖維之間；所述熱壓壓力0.1MPa，溫度85℃，時間18分鐘。

實施例二 一種醫(yī)用材料，由以下方式制備得到：

(1)將質量比為1∶0.6∶0.32∶0.22的聚乙烯、聚丙烯、次甲基丁二酸和環(huán)氧預聚體混合均勻，經螺桿熔融擠出加工，制備得到烯烴粒子；然后將質量比為1∶0.002∶0.2∶0.005∶0.15的烯烴粒子、二甲基氧化錫、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、叔丁基鋰、異構十三醇聚氧乙烯醚混合均勻，得到烯烴組合物，再經熔融紡絲得到烯烴纖維；將質量比為1∶0.08∶0.12∶0.18∶0.22∶0.11的聚四氟乙烯粒子、五水合硝酸鉍、十二水磷酸氫二鈉、聚脲甲醛、丙烯酰胺、碳酸鉀混合后采用熔融紡絲法，制備得到聚四氟乙烯纖維；將烯烴纖維、聚四氟乙烯纖維按照4∶1的質量比進行混紡，得到支撐纖維；將雙酚A型氰酸酯單體加入到反應器中，90℃反應12分鐘，加入三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體，升溫至120℃，加入壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯，反應30分鐘制備環(huán)氧預聚體；雙酚A型氰酸酯單體、三縮水甘油基三聚異氰酸酯單體、壬基酚聚氧乙烯醚與α-蒎烯的質量比為1∶1.6∶0.3∶0.1；上述螺桿熔融擠出加工的反應擠出溫度為180～200℃，螺桿轉速控制為115轉/分，物料在螺桿內的停留時間為6分鐘；熔融紡絲得到烯烴纖維時溫度為210～220℃，紡絲速度為800米/分；熔融紡絲得到聚四氟乙烯纖維時溫度為315～330℃，紡絲速度為600米/分；

(2)蠶絲脫膠后溶解在混合液中，1小時后紅外干燥得到膜；然后將膜置入質量濃度為8％的碳酸氫鈉水溶液中，30分鐘后再置入清水中，透析1小時得到絲素蛋白溶液；調整絲素蛋白溶液的質量濃度為40％；然后加入壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷以及丙烯酸丁酯，攪拌40分鐘；然后加入殼聚糖，攪拌10分鐘得到紡絲液，再經過靜電紡得到蠶絲纖維；所述混合液由質量比為1∶5∶0.6∶2的甲酸、水、溴化鋰以及三羥甲基氨基甲烷緩沖液組成；絲素蛋白、壬基酚聚氧乙烯醚、四乙氧基硅烷、丙烯酸丁酯、殼聚糖的質量比為1∶0.4∶0.3∶0.1∶0.3；上述靜電紡的工藝參數為：電壓25千伏，接收距離8厘米，溶液流量為0.4mL/h；

(3)將透明質酸加入4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液中，攪拌15分后加入聚乙二醇以及改性納米貝殼粉，攪拌55分鐘后加入三氟甲磺酸鑭和咪唑，80℃攪拌1小時得到膠黏劑；透明質酸、4-(2-羥乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸半鈉鹽緩沖液、聚乙二醇、改性納米貝殼粉、三氟甲磺酸鑭、咪唑的質量比為1∶5∶0.6∶0.01∶0.005∶0.1；將質量比為5∶2的生貝殼粉與二氧化鈦混合后在700℃燒結55分鐘，然后粉碎成平均粒徑為40納米的粉末；將粉末放入容器中，加入粉末重量10倍的乙醇以及粉末重量0.6％的端羥基聚硅氧烷，分子量為900～1100，攪拌35分，然后加入粉末重量0.4％的對羥基苯甲酸甲酯，攪拌65分鐘，干燥得到改性納米貝殼粉；

(4)將膠黏劑涂覆于支撐纖維表面，70℃加熱8分鐘；然后與蠶絲纖維復合，熱壓得到復合纖維，滅菌處理得到醫(yī)用材料；所述熱壓的壓力為0.1MPa，溫度為85℃，時間為18分鐘。

上述醫(yī)用材料VOC小于0.5g/L；附著力為1級；24小時殺菌率(大腸桿菌)為99％以上；耐磨達1萬次以上；斷裂強度超過60MPa。