專利名稱：生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的機(jī)械加工方法。
背景技術(shù)：
生物降解高分子材料及其復(fù)合材料具有良好的生物相容性，在生物機(jī)體中能夠被降解吸收，已被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的人體各種組織的修復(fù)、置換及治療。例如韌帶、肌腱、皮膚、血管、人工器官、骨、牙等人體軟硬組織，以及骨內(nèi)固定器件。
生物降解高分子材料及其復(fù)合材料一般軟化點(diǎn)較低，有良好的降解性能，但難以進(jìn)行機(jī)械加工，通常采用注塑或擠塑成型方法成型。這種材料一般分子量大的力學(xué)強(qiáng)度較高。注塑或擠塑成型由于材料經(jīng)過熔融過程，分子量損失較大，致使材料的力學(xué)強(qiáng)度降低較多。但對(duì)一些特殊應(yīng)用的產(chǎn)品，如人工骨、骨內(nèi)固定件等植入物，需要足夠的初始力學(xué)強(qiáng)度，因而注塑或擠塑成型不是理想的成型方法。采用機(jī)械加工方法由于不經(jīng)過熔融過程，可大大減少材料分子量的損失，材料的力學(xué)強(qiáng)度降低較少。但機(jī)械加工過程中產(chǎn)生的熱量，使材料變軟、發(fā)粘，材料發(fā)生粘連及粘刀現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)生物降解高分子及其復(fù)合材料存在機(jī)械加工的困難，提供一種生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法，采用這種方法能夠?qū)崿F(xiàn)降解高分子材料及其復(fù)合材料在常溫條件下進(jìn)行機(jī)械加工。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的思路是在生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工過程中.用具有揮發(fā)性的有機(jī)溶劑作冷卻劑，當(dāng)溶劑置于固體表面揮發(fā)時(shí)，由于溶劑分子的揮發(fā)吸熱，使固體表面溫度降低，從而實(shí)現(xiàn)生物降解高分子材料及其復(fù)合材料在常溫下順利地進(jìn)行切削加工。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法，其特征是在15-50℃常溫條件下進(jìn)行切削加工，在切削加工過程中在線連續(xù)滴加易揮發(fā)有機(jī)溶劑冷卻，所述的有機(jī)溶劑為無水的乙醇、乙酸乙酯、乙酸、己烷中的任一種。所述的連續(xù)滴加易揮發(fā)有機(jī)溶劑的速度為每分鐘100-150滴。滴加的速度依材料性能和室內(nèi)溫度決定。
本發(fā)明根據(jù)某些有機(jī)溶劑具有揮發(fā)性，在揮發(fā)過程中吸收熱量的特點(diǎn)，利用這一特點(diǎn)，當(dāng)置于固體表面的溶劑揮發(fā)時(shí)，由于溶劑分子的揮發(fā)吸熱，使固體表面溫度降低，實(shí)現(xiàn)了切削加工過程中的在線冷卻，從而實(shí)現(xiàn)了生物降解高分子材料(如聚乳酸)及其復(fù)合材料(如聚乳酸/羥基磷灰石)在常溫下順利地進(jìn)行切削加工。避免了材料在加工過程中的粘連及粘刀問題。
選用的這些有機(jī)溶劑，基本上對(duì)人體無毒害、長時(shí)間使用對(duì)健康沒有什麼影響、不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染等。
實(shí)踐證明.本發(fā)明是解決降解高分子及其復(fù)合材料在常溫條件下進(jìn)行機(jī)械加工的有效方法，解決了材料在切削加工過程中粘連及粘刀問題。
具體實(shí)施例方式
以聚乳酸(PDLLA)及聚乳酸與羥基磷灰石(PDLLA/HA)復(fù)合材料為實(shí)例，涉及的機(jī)械加工包括原料的切削及產(chǎn)品切削加工。
實(shí)施例1.原料的切削加工取棒形PDLLA原料，固定在車床夾具上，切削成薄片，控制切削厚度為0.2-0.5mm。在加工時(shí)，將己烷按每分鐘100滴的速度連續(xù)滴加在加工面上，可以保持加工面的正常加工溫度，未產(chǎn)生粘連及粘刀現(xiàn)象。
實(shí)施例2.產(chǎn)品切削加工取直徑為1厘米左右的棒形PDLLA/HA復(fù)合材料，固定在車床夾具上，按產(chǎn)品尺寸進(jìn)行切削加工，在加工時(shí)，將無水乙醇按每分鐘150滴的速度連續(xù)滴加在加工面上，可以保持加工面的正常加工溫度，未產(chǎn)生粘連及粘刀現(xiàn)象。
實(shí)施例3.
取直徑為0.8厘米左右的棒形PDLLA/HA，固定在車床夾具上進(jìn)行切削加工，將乙酸乙酯按每分鐘110滴的速度連續(xù)滴加在加工面上，可以保持加工面的正常加工溫度，未產(chǎn)生粘連及粘刀現(xiàn)象，獲得了理想的加工效果。
權(quán)利要求
1.一種生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法，其特征是在15-50℃常溫條件下進(jìn)行切削加工，在切削加工過程中在線連續(xù)滴加易揮發(fā)有機(jī)溶劑冷卻，所述的有機(jī)溶劑為無水的乙醇、乙酸乙酯、乙酸、己烷中的任一種。
2.如權(quán)利1所述的生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法，其特征是所述的連續(xù)滴加易揮發(fā)有機(jī)溶劑的速度為每分鐘100-150滴。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種生物降解高分子材料及其復(fù)合材料的切削加工方法，該加工方法在15－50℃常溫下進(jìn)行，在切削加工過程中在線連續(xù)滴加易揮發(fā)有機(jī)溶劑冷卻，所述的有機(jī)溶劑為無水的乙醇、乙酸乙酯、乙酸、己烷中的任一種，滴加速度為每分鐘100－150滴。本方法避免了生物降解高分子材料及其復(fù)合材料在加工過程中的粘連及粘刀問題。
文檔編號(hào)B23Q11/10GK1586810SQ200410060938
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月9日
發(fā)明者李世普, 閻玉華, 萬濤, 陳曉明, 李建華, 賀建華 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)