技术摘要：
本发明公开了一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，包括如下步骤：(1)利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，得到S‑MoS2粉末；(2)将S‑MoS2粉末和PCL粉末分散至无水乙醇中，得到S‑MoS2/PCL混合悬浮液，经离心分离、干燥即得S‑MoS2/PCL复合粉末；(3)S‑MoS2/ 全部
背景技术：
聚己内酯(PCL)是美国食品和药物管理局批准的一种生物可吸收聚酯，具有潜在 的骨和软骨修复应用价值。它具有较低的熔点(55-60℃)和玻璃化转变温度(-60℃)，热稳 定性较高，此外，PCL具有优越的粘弹性和流变性能，易于制造和加工成人工骨支架。但是， 作为一种人工骨支架材料，PCL存在力学性能不足的缺点。 二硫化钼(MoS2)纳米片不仅具有独特的二维层状纳米结构和优异的力学性能，还 有较好的光学、热学和化学性能。但由于MoS2纳米片的较大的表面积以及相互之间的强作 用力，容易导致其在高分子基体中产生团聚，使得分散不均匀，且二硫化钼与PCL基体的界 面结合性能差，这些均会影响复合物的性能。
技术实现要素：
为了解决聚己内酯作为人工骨支架存在力学性能不足的缺点，本发明的目的是在 于提供一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，通过硅烷修饰MoS2纳米 片，促进其在PCL骨支架中均匀分散，提高其与PCL的界面结合能力，从而改善PCL骨支架的 力学性能。 为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案： 一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，包括如下步骤： (1)利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，得到S-MoS2粉末； (2)将S-MoS2粉末和PCL粉末分散至无水乙醇中，得到S-MoS2/PCL混合悬浮液，经离 心分离、干燥即得S-MoS2/PCL复合粉末； (3)S-MoS2/PCL复合粉末通过激光快速成形技术制得S-MoS2/PCL复合骨支架。 针对PCL作为人工骨支架存在力学性能不足的缺陷，本发明以MoS2纳米片与其复 合，但是MoS2纳米片的较大的表面积以及相互之间的强作用力，容易导致其在PCL基体中产 生团聚，使得分散不均匀；基于此，本发明进一步采用硅烷首先对MoS2纳米片进行表面修 饰，再与PCL复合，利用激光快速成形技术制得S-MoS2/PCL复合骨支架。硅烷中的硅烷氧基 对MoS2纳米片具有反应性，有机官能团对PCL基体具有反应性和相容性，当硅烷介于MoS2纳 米片和PCL基体的界面之间，可形成有机基体-硅烷-无机基体的结合层。一方面硅烷能与 MoS2纳米片发生反应，从而促进MoS2纳米片的分散，另一方面硅烷又能与PCL基体进行反应 或者相容，提高了界面结合能力，两方面结合进一步增强了复合骨支架的力学性能。 优选的方案，步骤(1)中，将硅烷粉末分散至pH为4～5的无水乙醇中，得到硅烷溶 液；然后将MoS2纳米片加入至硅烷溶液中，经离心分离、干燥后得到S-MoS2粉末。 较优选的方案，分散方式采用磁力搅拌和超声分散的方式，磁力搅拌时间为10～ 3 CN 111572021 A 说 明 书 2/5 页 30min，速度为100～500r/min；超声分散时间为5～10min，温度为50～60℃；所述硅烷溶液 中的硅烷的浓度为1～10g/mL，所述MoS2纳米片与硅烷溶液的固液比为1：10～1：15g/ml。 优选的方案，步骤(1)中，硅烷为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；MoS2纳米片的颗粒尺 寸为0.2～5μm，纯度大于99％。 优选的方案，步骤(2)中，S-MoS2粉末和PCL粉末的质量比为0.5～2 .5：97 .5～ 99.5。发明人发现，当S-MoS2的含量过少时，达不到力学性能增强的效果；而当S-MoS2的含量 过多时，MoS2纳米片仍然会在PCL基体中发生团聚现象，从而影响复合骨支架的复合效果。 优选的方案，步骤(2)中，PCL粉末的颗粒尺寸为50～100μm，纯度大于99％，熔点为 55～65℃。 优选的方案，步骤(2)中，分散方式采用磁力搅拌和超声分散的方式，磁力搅拌时 间为10～30min，速度为100～500r/min；超声分散时间为5～10min，温度为50～60℃。 优选的方案，步骤(2)中，离心分离的时间为10～20min，速度为1000～5000r/min； 干燥温度为50～80℃，时间为12～24h。 优选的方案，步骤(3)中，将S-MoS2/PCL复合粉末置于激光快速成形系统中，根据 预设的三维模型进行层层烧结，烧结完成后，利用压缩空气去除未烧结的粉末，即得到S- MoS2/PCL复合骨支架。 较优选的方案，激光快速成形技术的工艺参数为：激光功率为2～3W，扫描速度为 80～150mm/min，扫描间距为1～2mm，光斑直径为0.8～1.0mm。 与现有技术相比，发明的优点在于： (1)本发明将MoS2纳米片与PCL复合，利用MoS2纳米片良好的力学性能来改善PCL骨 支架的力学性能； (2)本发明利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，硅烷氧基与MoS2纳米片发生反应，从 而促进了MoS2纳米片在PCL基体中的分散； (3)本发明将改性后的MoS2纳米片粉末与PCL粉末混合，利用硅烷上的有机官能团 能与PCL反应或者相容，从而提高界面结合； (4)本发明利用激光快速成形技术制备S-MoS2/PCL复合人工骨支架，实现骨支架 复杂外形和可控内部孔结构的一体化制备。 附图说明 图1为实施例1-3及对比例1制得的复合骨支架的表面形貌图，其中(a)为对比例1 制得的复合骨支架的表面形貌图；(b)为实施例2制得的复合骨支架的表面形貌图；(c)为实 施例1制得的复合骨支架的表面形貌图；(d)为实施例3制得的复合骨支架的表面形貌图。
本发明公开了一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，包括如下步骤：(1)利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，得到S‑MoS2粉末；(2)将S‑MoS2粉末和PCL粉末分散至无水乙醇中，得到S‑MoS2/PCL混合悬浮液，经离心分离、干燥即得S‑MoS2/PCL复合粉末；(3)S‑MoS2/ 全部
背景技术：
聚己内酯(PCL)是美国食品和药物管理局批准的一种生物可吸收聚酯，具有潜在 的骨和软骨修复应用价值。它具有较低的熔点(55-60℃)和玻璃化转变温度(-60℃)，热稳 定性较高，此外，PCL具有优越的粘弹性和流变性能，易于制造和加工成人工骨支架。但是， 作为一种人工骨支架材料，PCL存在力学性能不足的缺点。 二硫化钼(MoS2)纳米片不仅具有独特的二维层状纳米结构和优异的力学性能，还 有较好的光学、热学和化学性能。但由于MoS2纳米片的较大的表面积以及相互之间的强作 用力，容易导致其在高分子基体中产生团聚，使得分散不均匀，且二硫化钼与PCL基体的界 面结合性能差，这些均会影响复合物的性能。
技术实现要素：
为了解决聚己内酯作为人工骨支架存在力学性能不足的缺点，本发明的目的是在 于提供一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，通过硅烷修饰MoS2纳米 片，促进其在PCL骨支架中均匀分散，提高其与PCL的界面结合能力，从而改善PCL骨支架的 力学性能。 为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案： 一种硅烷改性二硫化钼/聚己内酯复合骨支架的制备方法，包括如下步骤： (1)利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，得到S-MoS2粉末； (2)将S-MoS2粉末和PCL粉末分散至无水乙醇中，得到S-MoS2/PCL混合悬浮液，经离 心分离、干燥即得S-MoS2/PCL复合粉末； (3)S-MoS2/PCL复合粉末通过激光快速成形技术制得S-MoS2/PCL复合骨支架。 针对PCL作为人工骨支架存在力学性能不足的缺陷，本发明以MoS2纳米片与其复 合，但是MoS2纳米片的较大的表面积以及相互之间的强作用力，容易导致其在PCL基体中产 生团聚，使得分散不均匀；基于此，本发明进一步采用硅烷首先对MoS2纳米片进行表面修 饰，再与PCL复合，利用激光快速成形技术制得S-MoS2/PCL复合骨支架。硅烷中的硅烷氧基 对MoS2纳米片具有反应性，有机官能团对PCL基体具有反应性和相容性，当硅烷介于MoS2纳 米片和PCL基体的界面之间，可形成有机基体-硅烷-无机基体的结合层。一方面硅烷能与 MoS2纳米片发生反应，从而促进MoS2纳米片的分散，另一方面硅烷又能与PCL基体进行反应 或者相容，提高了界面结合能力，两方面结合进一步增强了复合骨支架的力学性能。 优选的方案，步骤(1)中，将硅烷粉末分散至pH为4～5的无水乙醇中，得到硅烷溶 液；然后将MoS2纳米片加入至硅烷溶液中，经离心分离、干燥后得到S-MoS2粉末。 较优选的方案，分散方式采用磁力搅拌和超声分散的方式，磁力搅拌时间为10～ 3 CN 111572021 A 说 明 书 2/5 页 30min，速度为100～500r/min；超声分散时间为5～10min，温度为50～60℃；所述硅烷溶液 中的硅烷的浓度为1～10g/mL，所述MoS2纳米片与硅烷溶液的固液比为1：10～1：15g/ml。 优选的方案，步骤(1)中，硅烷为3-氨基丙基三乙氧基硅烷；MoS2纳米片的颗粒尺 寸为0.2～5μm，纯度大于99％。 优选的方案，步骤(2)中，S-MoS2粉末和PCL粉末的质量比为0.5～2 .5：97 .5～ 99.5。发明人发现，当S-MoS2的含量过少时，达不到力学性能增强的效果；而当S-MoS2的含量 过多时，MoS2纳米片仍然会在PCL基体中发生团聚现象，从而影响复合骨支架的复合效果。 优选的方案，步骤(2)中，PCL粉末的颗粒尺寸为50～100μm，纯度大于99％，熔点为 55～65℃。 优选的方案，步骤(2)中，分散方式采用磁力搅拌和超声分散的方式，磁力搅拌时 间为10～30min，速度为100～500r/min；超声分散时间为5～10min，温度为50～60℃。 优选的方案，步骤(2)中，离心分离的时间为10～20min，速度为1000～5000r/min； 干燥温度为50～80℃，时间为12～24h。 优选的方案，步骤(3)中，将S-MoS2/PCL复合粉末置于激光快速成形系统中，根据 预设的三维模型进行层层烧结，烧结完成后，利用压缩空气去除未烧结的粉末，即得到S- MoS2/PCL复合骨支架。 较优选的方案，激光快速成形技术的工艺参数为：激光功率为2～3W，扫描速度为 80～150mm/min，扫描间距为1～2mm，光斑直径为0.8～1.0mm。 与现有技术相比，发明的优点在于： (1)本发明将MoS2纳米片与PCL复合，利用MoS2纳米片良好的力学性能来改善PCL骨 支架的力学性能； (2)本发明利用硅烷对MoS2纳米片进行改性，硅烷氧基与MoS2纳米片发生反应，从 而促进了MoS2纳米片在PCL基体中的分散； (3)本发明将改性后的MoS2纳米片粉末与PCL粉末混合，利用硅烷上的有机官能团 能与PCL反应或者相容，从而提高界面结合； (4)本发明利用激光快速成形技术制备S-MoS2/PCL复合人工骨支架，实现骨支架 复杂外形和可控内部孔结构的一体化制备。 附图说明 图1为实施例1-3及对比例1制得的复合骨支架的表面形貌图，其中(a)为对比例1 制得的复合骨支架的表面形貌图；(b)为实施例2制得的复合骨支架的表面形貌图；(c)为实 施例1制得的复合骨支架的表面形貌图；(d)为实施例3制得的复合骨支架的表面形貌图。
