本發明屬于材料領域，具體涉及一種增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料及其制備方法。
背景技術：
：低溫熱塑材料是一種高分子材料，其特點在于在較低溫度下可軟化并塑成任意形狀，因而可被應用于醫學領域。由于低溫熱塑材料具有在低溫下軟化，可塑性強，具有記憶功能，質量輕，具有一定的強度，易于粘接，X-射線通透性好，可多次熱塑型，能夠重復使用，醫生操作方便，廢棄后可以生物降解等優點，目前已用于骨外科固定、放射治療定位、制作矯形支具和康復支具等。目前市面上銷售的低溫熱塑材料產品一般都是以聚己內酯為主要原料制作的。聚己內酯具有可生物降解性和形狀記憶性，是開辟新的前沿可塑材料的重要原料?，F有聚己內酯產品雖然成形方便，但是成形后的強度不夠，導致固定的牢固性不夠。技術實現要素：本發明的目的在于提供一種增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料及其制備方法，既具有優異的可塑性，又具有較高的強度。本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的：一種增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料，通過如下重量份的原料制備而成：聚己內酯，60-80份；納米遠紅外陶瓷粉，20-30份；改性玻璃纖維，10-20份；納米銀抗菌劑，5-15份；改性滑石粉，20-40份；擴散油，8-16份；所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。進一步地，所述改性滑石粉的制備方法為：將30-50份滑石粉、6-10份硅烷偶聯劑KH540、4-6份松香、3-5份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌2-4小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。進一步地，所述乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為50-70％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的1.5-2.5倍。進一步地，所述硼酸溶液的質量濃度為10-20％。進一步地，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為25-45％。進一步地，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為0.5-1.5:1。進一步地，所述的增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料通過如下重量份的原料制備而成：聚己內酯，70份；納米遠紅外陶瓷粉，25份；改性玻璃纖維，15份；納米銀抗菌劑，10份；改性滑石粉，30份；擴散油，12份。上述增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備方法，包括如下所述的操作步驟：步驟S1，按重量份稱取原料，機械攪拌，使其混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在70-150℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速10-20轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；加工溫度控制在70-150℃；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。進一步地，步驟S3注塑平板的厚度為1.6-3.2mm。進一步地，步驟S5所述表面處理液為水性聚氨酯乳液和附著力促進劑LTW的混合液。本發明的優點：本發明遠紅外抗菌低溫熱塑材料通過添加改性玻璃纖維大大提供了材料的強度，有望開發成為一種兼具可塑性和強度的醫用固定材料。另外，本發明遠紅外抗菌低溫熱塑材料中添加的納米遠紅外陶瓷粉可以促進血液循環、縮短痊愈時間，添加的納米銀抗菌劑能有效防止細菌滋生，預防次生疾病的發生。具體實施方式下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。下述實施例中，表面處理液為水性聚氨酯乳液(東莞米人占化工有限公司，型號MR-873)和附著力促進劑LTW的混合液，二者重量比為8:1，再加2倍重量的水稀釋。實施例1：增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備原料重量份比：聚己內酯，70份；納米遠紅外陶瓷粉，25份；改性玻璃纖維，15份；納米銀抗菌劑，10份；改性滑石粉，30份；擴散油，12份。所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。所述硼酸溶液的質量濃度為15％，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為35％，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為1:1。所述改性滑石粉的制備方法為：將40份滑石粉、8份硅烷偶聯劑KH540、5份松香、4份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌3小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為60％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的2倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在110℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速15轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在110℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的20％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例2：增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備原料重量份比：聚己內酯，60份；納米遠紅外陶瓷粉，20份；改性玻璃纖維，10份；納米銀抗菌劑，5份；改性滑石粉，20份；擴散油，8份。所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。所述硼酸溶液的質量濃度為10％，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為25％，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為0.5:1。所述改性滑石粉的制備方法為：將30份滑石粉、6份硅烷偶聯劑KH540、4份松香、3份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌2小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為50％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的2.5倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在70℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速20轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在70℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的1％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例3：增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備原料重量份比：聚己內酯，80份；納米遠紅外陶瓷粉，30份；改性玻璃纖維，20份；納米銀抗菌劑，15份；改性滑石粉，40份；擴散油，16份。所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。所述硼酸溶液的質量濃度為20％，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為45％，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為1.5:1。所述改性滑石粉的制備方法為：將50份滑石粉、10份硅烷偶聯劑KH540、6份松香、5份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌4小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為70％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的1.5倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在150℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速10轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在150℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的42％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例4：增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備原料重量份比：聚己內酯，65份；納米遠紅外陶瓷粉，25份；改性玻璃纖維，15份；納米銀抗菌劑，10份；改性滑石粉，30份；擴散油，12份。所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。所述硼酸溶液的質量濃度為15％，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為35％，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺?；?鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為1:1。所述改性滑石粉的制備方法為：將40份滑石粉、8份硅烷偶聯劑KH540、5份松香、4份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌3小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為60％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的2倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在110℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速15轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在110℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的20％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例5：增強型遠紅外抗菌低溫熱塑材料的制備原料重量份比：聚己內酯，75份；納米遠紅外陶瓷粉，25份；改性玻璃纖維，15份；納米銀抗菌劑，10份；改性滑石粉，30份；擴散油，12份。所述改性玻璃纖維的制備方法為：先將玻璃纖維用硼酸溶液浸泡清洗，再將其置于過硫酸銨溶液中浸泡以濕潤表面，最后加入偶聯劑中超聲震蕩，烘干即得。所述硼酸溶液的質量濃度為15％，所述過硫酸銨溶液的質量濃度為35％，所述偶聯劑由30wt％異丙基三(十二烷基苯磺酰基)鈦酸酯和70wt％異丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)鈦酸酯組成，偶聯劑與玻璃纖維的質量比為1:1。所述改性滑石粉的制備方法為：將40份滑石粉、8份硅烷偶聯劑KH540、5份松香、4份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌3小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為60％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的2倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在110℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速15轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在110℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的20％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例6：與實施例1的對比，玻璃纖維不改性原料重量份比：聚己內酯，70份；納米遠紅外陶瓷粉，25份；玻璃纖維，15份；納米銀抗菌劑，10份；改性滑石粉，30份；擴散油，12份。所述改性滑石粉的制備方法為：將40份滑石粉、8份硅烷偶聯劑KH540、5份松香、4份木質素磺酸鈣于乙醇水溶液中攪拌3小時，過濾，烘干粉碎后過200-300目篩即得。乙醇水溶液中乙醇體積百分含量為60％，乙醇水溶液體積為滑石粉重量的2倍。制備方法：步驟S1，按重量份稱取原料，60轉/分鐘機械攪拌5分鐘，使混合均勻；步驟S2，將混合均勻的原料加熱，再進行造粒；加熱溫度控制在110℃，雙螺桿擠出機進行造粒，螺桿轉速15轉/分鐘；步驟S3，將步驟S2獲得的粒料采用注塑法加工塑型成平板；其中，注塑加工的溫度控制在110℃，制成厚度為2.4mm的平板，也可以制成厚度為3.2mm或1.6mm；步驟S4，在平板上均勻地沖孔；具體地，用打孔機按所要求的20％網孔均勻地沖孔；步驟S5，向沖孔完成后的平板表面浸涂或噴涂表面處理液，然后晾干；步驟S6，用鈷-60輻照處理；步驟S7，輻照處理后的平板進行檢驗并包裝入庫。實施例7：效果實施例依據標準GB1042-79測定實施例1-6材料的彎曲強度。同時設置聚己內酯對照實施例。測試結果如表1。表1各材料彎曲強度彎曲強度(MPa)聚己內酯對照實施例22實施例133實施例232實施例332實施例430實施例531實施例625上述結果表明，實施例1-5制備材料的彎曲強度較聚已內酯均有較大程度提高，而實施例6提高程度較小。本發明遠紅外抗菌低溫熱塑材料通過添加改性玻璃纖維大大提供了材料的強度，有望開發成為一種兼具可塑性和強度的醫用固定材料。另外，本發明遠紅外抗菌低溫熱塑材料中添加的納米遠紅外陶瓷粉可以促進血液循環、縮短痊愈時間，添加的納米銀抗菌劑能有效防止細菌滋生，預防次生疾病的發生。上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容，但并不以此限定本發明的保護范圍。本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。當前第1頁1 2 3