本發(fā)明涉及骨修復(fù)材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高比表面積磷酸三鈣粉體的制備工藝。

背景技術(shù)：

由于創(chuàng)傷、腫瘤、感染以及其它原因造成的骨缺損和骨量不足而需要植骨的手術(shù)日益增多，骨移植是目前僅次于輸血之外最為常見(jiàn)的組織移植手術(shù)，但目前尚缺乏較為理想的植骨材料。磷酸三鈣（β-TCP）因與自然骨的無(wú)機(jī)組分較為相似，且具備優(yōu)異的生物相容性和誘導(dǎo)成骨性，故成為目前最理想的骨修復(fù)材料之一，植入體要求磷酸三鈣（β-TCP）具有良好的骨傳導(dǎo)性和生物降解速率，這就要求磷酸三鈣（β-TCP）具有較理想的晶相結(jié)構(gòu)，同時(shí)也要求其具有較高的比表面積，才能滿(mǎn)足生物醫(yī)學(xué)對(duì)材料的要求。而采用現(xiàn)有方法制備的磷酸三鈣（β-TCP），其比表面積仍有待進(jìn)一步提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種高比表面積磷酸三鈣粉體的制備工藝，通過(guò)該工藝可以制備出具有高比表面積的磷酸三鈣（β-TCP）。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提出的技術(shù)方案為：一種高比表面積磷酸三鈣粉體的制備工藝，包括如下步驟：

（1）將可溶性鈣鹽溶于去離子水中，配制成濃度為0.3～1.2mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將含磷化合物溶于去離子水中，配制成濃度為0.5～1.3mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；

（2）將體積比為3:1～1.5的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；

（3）往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.01～0.15，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至7～10；

（4）反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；

（5）用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體。

進(jìn)一步的，所述可溶性鈣鹽為硝酸鈣、氯化鈣。

進(jìn)一步的，所述含磷化合物為磷酸氫銨、磷酸鈉、磷酸二氫鈉、磷酸。

進(jìn)一步的，所述M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比優(yōu)選為1:0.05～0.10。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果：通過(guò)添加不同分子量的分散劑PEG 6000和PEG 10000，后添加表面活性劑平平加（起防止團(tuán)聚作用），并通過(guò)調(diào)節(jié)M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比來(lái)制備磷酸三鈣懸浮液，可在常溫下進(jìn)行反應(yīng)，最后通過(guò)噴霧干燥、加熱煅燒等方式制得高比表面積的磷酸三鈣粉體，所制得的磷酸三鈣粉體能夠更加滿(mǎn)足生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域?qū)υ摴切迯?fù)材料的要求，通過(guò)本發(fā)明的制備工藝制得的磷酸三鈣比表面積可達(dá)140～150m²/g（采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)量），而采用現(xiàn)有方法制得的磷酸三鈣比表面積一般約為120～130m²/g（采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)量）。同時(shí)本發(fā)明的制備工藝條件簡(jiǎn)單易行，操作簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

將Ca(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，配制成濃度為0.3mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將(NH₄)₂HPO₄于去離子水中，配制成濃度為0.5mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.01，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至7；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為140～143m²/g。

實(shí)施例2

將Ca(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，配制成濃度為1.2mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將(NH₄)₂HPO₄于去離子水中，配制成濃度為1.3mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1.5的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.15，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至10；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為143～147m²/g。

實(shí)施例3

將Ca(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，配制成濃度為0.6mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將(NH₄)₂HPO₄于去離子水中，配制成濃度為0.6mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1.2的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.10，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至9；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為145～150m²/g。

實(shí)施例4

將Ca(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，配制成濃度為0.3mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將NaH₂PO₄于去離子水中，配制成濃度為0.5mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.01，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至9；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為140～144m²/g。

實(shí)施例5

將CaCl₂溶于去離子水中，配制成濃度為0.3mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將Na₃PO₄于去離子水中，配制成濃度為0.5mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.01，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至9；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為143～147m²/g。

實(shí)施例6

將CaCl₂溶于去離子水中，配制成濃度為1.2mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將Na₃PO₄于去離子水中，配制成濃度為1.3mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1.5的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.15，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至10；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為143～148m²/g。

實(shí)施例7

將Ca(NO₃)₂·6H₂O溶于去離子水中，配制成濃度為0.3mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將H₃PO₄于去離子水中，配制成濃度為0.5mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.01，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至7；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為140～145m²/g。

實(shí)施例8

將CaCl₂溶于去離子水中，配制成濃度為0.6mol/L的A溶液；將重量比為2:1的PEG 6000和PEG 10000溶于去離子水中，配制成重量比為15%的B溶液；將(NH₄)₂HPO₄于去離子水中，配制成濃度為0.6mol/L的C溶液；將平平加溶于去離子水中，配制成重量比為15%的D溶液；將液氨溶于去離子水中，配制成重量比為20%的E溶液；將體積比為3:1.2的A溶液和B溶液混合攪拌1.5小時(shí)，配制成F溶液；往帶有錨式攪拌臂的反應(yīng)釜中加入去離子水，直至水剛接觸至攪拌臂底面，邊攪拌邊加入D溶液，在常溫下攪拌半小時(shí)后，邊攪拌邊同時(shí)加入F溶液和C溶液，其中M（Ca²⁺+PO₄^3-）/M（平平加）的摩爾比為1:0.10，后用E溶液將反應(yīng)液的pH調(diào)至9；反應(yīng)結(jié)束后得懸浮液，邊攪拌邊加熱，加熱至80℃保溫老化24小時(shí)，后用1.5倍懸浮液體積的去離子水水洗4次；用離心噴霧的方法將磷酸三鈣的先驅(qū)體（懸浮液）干燥；后將該先驅(qū)體在爐中以5℃～10℃/min的升溫速度升溫至800～900℃，保溫1.5～3.5小時(shí)，然后隨爐自然冷卻即可得到磷酸三鈣粉體，采用氮?dú)馕紹ET法測(cè)得磷酸三鈣粉體的比表面積為145～150m²/g。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。