本申請涉及醫(yī)用涂料，具體涉及一種醫(yī)用耐腐蝕涂層材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、金屬材料因其良好的機械性能和生物相容性而在醫(yī)療行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用；然而在金屬植入體、手術(shù)器械等金屬醫(yī)療器械在臨床實際應(yīng)用時，隨著醫(yī)療器械在人體內(nèi)的長期使用，金屬材料在復(fù)雜的體液環(huán)境中逐漸暴露出不耐人體體液腐蝕、容易分解失效等問題，導(dǎo)致機械性能下降甚至失效，大大縮短醫(yī)療器械的使用壽命；此外，部分金屬材料還可能釋放有毒金屬離子，引起炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)，對人體安全造成潛在危險。因此，提高醫(yī)療器械的耐腐蝕性能成為亟待解決的關(guān)鍵問題。

2、為了解決金屬材料的耐腐蝕問題，現(xiàn)有的技術(shù)手段主要包括表面處理和涂層保護。表面處理技術(shù)是通過改變金屬表面性質(zhì)來提高其耐蝕性，例如電鍍、化學(xué)鍍、陽極氧化等。然而電鍍和化學(xué)鍍可能會引入有害物質(zhì)，從而影響安全性和生物相容性，陽極氧化形成的氧化膜厚度有限，難以完全避免腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。涂層保護則是在金屬表面涂覆一層防腐層，常見的涂層材料有聚氨酯、氟碳涂料等。這些涂層材料雖然在一定程度上提高了金屬材料的耐腐蝕性能，但在實際應(yīng)用中依然存在附著力差的問題，在長時間使用后，涂層易發(fā)生脫落從而導(dǎo)致腐蝕風(fēng)險。

3、因此，開發(fā)一種具有良好附著力、生物相容性的耐腐蝕涂層材料顯得尤為重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服涂層材料存在的附著力差，本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)用耐腐蝕涂層材料及其制備方法與應(yīng)用。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，包括以下重量份的組分：環(huán)氧樹脂75-120份，脂肪族多元胺15-30份，硅灰石粉20-30份，固化促進劑3-8份，潤滑劑3-5份；

4、所述環(huán)氧樹脂是重量比為1：（0.8-2.3）的四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂。

5、本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，該醫(yī)用耐腐蝕涂層材料具有很好的耐腐蝕性和耐化學(xué)性，并且在金屬基材表面具有良好的附著力。具體地，環(huán)氧樹脂的環(huán)氧化合物和脂肪族多元胺類固化劑在固化過程中能夠形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得涂層材料具備優(yōu)異的耐腐蝕性能，有效防止金屬基材受體液環(huán)境的侵蝕，延長金屬醫(yī)療器械使用壽命；此外，環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性較大的環(huán)氧基、胺鍵等極性集團，能夠賦予環(huán)氧固化物對醫(yī)療器械金屬這種極性基材優(yōu)良的附著力；脂肪族多元胺能夠在較低溫度下實現(xiàn)環(huán)氧樹脂的快速固化，保證涂層材料的耐腐蝕性和低毒性；硅灰石粉的加入增強了涂層材料的機械性能和耐磨性，固化促進劑和潤滑劑能夠優(yōu)化涂層材料的工藝性能，確保其在實際應(yīng)用中的穩(wěn)定性和可靠性。

6、本申請中，環(huán)氧樹脂的類型及配比會影響醫(yī)用耐腐蝕涂層材料的耐腐蝕性及在金屬基體表面的附著力。通過試驗探究發(fā)現(xiàn)，選用重量比為1：（0.8-2.3）的四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂作為環(huán)氧樹脂，制得的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料的耐腐蝕性好，在金屬基材表面的附著力佳。

7、在一些實施方案中，所述四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂的重量比可以為1：（0.8-1.2）、1：（0.8-1.6）、1：（0.8-2.3）、1：（0.8-2.3）、1：（1.2-1.6）、1：（1.2-2.3）、1：（1.2-2.3）、1：（1.6-2.3）、1：（1.6-2.3）或1：（1.8-2.3）。

8、在一個具體的實施方案中，所述四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂的重量比可以為1：0.8、1：1.2、1：1.6、1：2.0或1：2.3。

9、可選地，所述四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂的重量比為1：（1.2-2.0）。

10、可選地，所述脂肪族多元胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和己二胺中的一種或多種。

11、可選地，所述脂肪族多元胺是三乙烯四胺和己二胺的混合物。

12、在一些實施方案中，所述三乙烯四胺和己二胺的重量比可以為1：（0.2-0.3）、1：（0.2-0.4）、1：（0.2-0.5）、1：（0.2-0.6）、1：（0.3-0.4）、1：（0.3-0.5）、1：（0.3-0.6）、1：（0.4-0.5）、1：（0.4-0.6）或1：（0.5-0.6）。

13、在一個具體的實施方案中，所述三乙烯四胺和己二胺的重量比還可以為1：0.2、1：0.3、1：0.4、1：0.5或1：0.6。

14、可選地，所述三乙烯四胺和己二胺的重量比為1：（0.3-0.5）。

15、可選地，所述醫(yī)用耐腐蝕涂層材料包括以下重量份的組分：環(huán)氧樹脂100份，脂肪族多元胺23份，硅灰石粉25份，固化促進劑3份，潤滑劑3份。

16、可選地，所述固化促進劑為甲基二乙醇胺，潤滑劑為石蠟。

17、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)用耐腐蝕涂層材料的制備方法，包括以下步驟：將各原料投入反應(yīng)裝置中，升溫至40-45℃，反應(yīng)4-5h；然后在10-20min內(nèi)升溫至50-55℃，反應(yīng)3-4h；接著在5-10min內(nèi)降溫至40-45℃，繼續(xù)反應(yīng)4-5h；向反應(yīng)器中通入氮氣，并加入甲苯，在35-40℃下保溫1-1.5h，緩慢降溫至室溫；最后加入乙醇，經(jīng)減壓蒸餾，獲得醫(yī)用耐腐蝕涂層材料。

18、第三方面，本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)用耐腐蝕涂層材料在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用。

19、可選地，所述生物醫(yī)用材料為金屬植入體、手術(shù)器械。

20、綜上所述，本申請具有以下有益效果：

21、1.?本申請采用環(huán)氧樹脂、脂肪族多元胺、硅灰石粉等制備醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，以重量比為1：（0.8-2.3）的四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂作為環(huán)氧樹脂，獲得的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料具有很好的耐腐蝕性能，并且其在金屬基材表面具有很好的附著力，能夠在長時間使用后不發(fā)生脫落。

22、2.?本申請進一步采用脂肪族多元胺是三乙烯四胺和己二胺的混合物作為脂肪族多元胺固化劑，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)氧樹脂的快速固化，并形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，使得醫(yī)用耐腐蝕涂層材料具備很好的腐蝕性能與低毒性，在金屬醫(yī)療器械中具有很好的使用前景。

技術(shù)特征：

1.一種醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，包括以下重量份的組分：環(huán)氧樹脂75-120份，脂肪族多元胺15-30份，硅灰石粉20-30份，固化促進劑3-8份，潤滑劑3-5份；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂的重量比為1：（1.2-2.0）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述脂肪族多元胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和己二胺中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述脂肪族多元胺是三乙烯四胺和己二胺的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述三乙烯四胺和己二胺的重量比為1：（0.3-0.5）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述醫(yī)用耐腐蝕涂層材料包括以下重量份的組分：環(huán)氧樹脂100份，脂肪族多元胺23份，硅灰石粉25份，固化促進劑3份，潤滑劑3份。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料，其特征在于，所述固化促進劑為甲基二乙醇胺，潤滑劑為石蠟。

8.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將各原料投入反應(yīng)裝置中，升溫至40-45℃，反應(yīng)4-5h；然后在10-20min內(nèi)升溫至50-55℃，反應(yīng)3-4h；接著在5-10min內(nèi)降溫至40-45℃，繼續(xù)反應(yīng)4-5h；向反應(yīng)器中通入氮氣，并加入甲苯，在35-40℃下保溫1-1.5h，緩慢降溫至室溫；最后加入乙醇，經(jīng)減壓蒸餾，獲得醫(yī)用耐腐蝕涂層材料。

9.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的醫(yī)用耐腐蝕涂層材料在生物醫(yī)用材料中的應(yīng)用。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述生物醫(yī)用材料為金屬植入體、手術(shù)器械。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及醫(yī)用涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種醫(yī)用耐腐蝕涂層材料及其制備方法與應(yīng)用。本申請?zhí)峁┑尼t(yī)用耐腐蝕涂層材料，包括以下重量份的組分：環(huán)氧樹脂75?120份，脂肪族多元胺15?30份，硅灰石粉20?30份，固化促進劑3?8份，潤滑劑3?5份；所述環(huán)氧樹脂是重量比為1：（0.8?2.3）的四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯和雙環(huán)戊二烯型酚醛環(huán)氧樹脂；所述脂肪族多元胺選自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和己二胺中的一種或多種；本申請還提供了上述醫(yī)用耐腐蝕涂層材料的制備方法。本申請?zhí)峁┑尼t(yī)用耐腐蝕涂層材料具有很好的耐腐蝕性和生物相容性、并且在金屬基材表面具有很好的附著力。

技術(shù)研發(fā)人員：孔慶俊,黎建波,張耀東,劉雨,張佳晗
受保護的技術(shù)使用者：北京德益達美醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6