一種鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法
【技術領域】
[0002] 本發明涉及一種鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法，尤其涉及一種提高鎳鈦記憶 合金縫合線生物相容性的表面處理方法。
【背景技術】
[0003] 形狀記憶合金具有變形恢復能力，因而廣泛應用于航空航天、機械電子、生物醫 療、橋梁建筑、汽車工業及日常生活中。目前已經發現具有形狀記憶效應的合金有:Ag-Cd、 Au-Cd、Cu-Zn、Cu-Zn-X(Si、Sn、Al、Ga)、Cu-Al-Ni、Cu-Au-Zn、Fe-Mn-Si、Fe-Ni-C、Fe-Pt、Mn-Cu、Ni-Al、Ni-Ti等近二十種合金系。但是在生物醫學材料領域，應用得最多的是鎳鈦形狀 記憶合金。這是由于鎳鈦合金具有特殊的生物相容性，使其在生物醫學方面的應用是其它 形狀記憶合金無法替代的。
[0004] 生物醫學材料植入機體以后，通過材料與機體組織的直接接觸與相互作用而產生 宿主反應和材料反應。宿主反應是機體組織與生物活體系統對材料作用的反應，材料反應 是材料對機體生理環境作用的反應。生物醫學材料與生命系統接觸并發生相互作用，能對 細胞、組織和器官進行診斷治療、替換修復和誘導再生。作為生物醫學材料，除了要具備必 要的理化特性外，還需要滿足在生理環境下工作的生理學需求。良好的生物醫學材料要求 所引起的宿主反應能夠保持在可以接受的水平，同時產生的材料反應也不會使材料本身發 生破壞。也就是說，生物醫學材料需要較佳的生物相容性。這也是生物醫學材料區別于其它 材料的基本特征。生物相容性包括生物力學相容性和生物化學相容性。鎳鈦形狀記憶合金 作為縫合線植入人體內，其釋放的鎳離子存在生物毒性，限制了其在醫學上的廣泛應用。鎳 鈦合金表面自然生成的二氧化鈦鈍化膜缺陷較多，只有幾到十幾納米的厚度，而且其中還 包含著無論是金屬態或氧化態的鎳。合金材料的表面性質對其生物相容性起著決定性作 用，因此在不損害鎳鈦合金材料性能的前提下對其表面改性，消除鎳的危害，提高生物相容 性，具有重要的意義。
【發明內容】
[0005] 為了解決現有技術問題，本發明提供一種鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法，包 含如下步驟： (1) 預處理，在含有表面活性劑的溶液中超聲清洗； (2) 在研磨液中研磨1-5 h; (3) 用低溫等離子體處理合金； 所述步驟(2 )中使用的研磨液包含金屬茂化合物、二胺類化合物、氧化劑、pH調節劑、 水。
[0006]所述研磨液以重量份計，包含： 金屬茂化合物 0.5-5份； 二胺類化合物 0.2-7份； 氧化劑 2-8份； 緩沖溶液 100份。
[0007] 所述金屬茂化合物的結構式為： 其中，Μ為化合價為+4的過渡金屬，R為碳原子為1-6的飽和烴基。
[0008] 作為本發明一種優選的技術方案，所述金屬茂化合物中的金屬選自Ti、Zr、V中的 一種。
[0009] 作為本發明一種優選的技術方案，所述二胺類化合物選自芳基二胺或碳原子數為 2-5的飽和烴基二胺。
[0010] 作為本發明一種優選的技術方案，所述金屬茂化合物和二胺類化合物的摩爾比為 1: (2-4)〇
[0011] 作為本發明一種優選的技術方案，所述氧化劑為過氧化物。
[0012] 作為本發明一種優選的技術方案，所述緩沖溶液選自磷酸氫二鈉/檸檬酸緩沖液、 甘氨酸/鹽酸緩沖液、鄰苯二甲酸/鹽酸緩沖液、檸檬酸/氫氧化鈉/鹽酸緩沖液、檸檬酸/檸 檬酸鈉緩沖液、乙酸/乙酸鈉緩沖液、磷酸氫二鈉/磷酸二氫鈉緩沖液、磷酸氫二鈉/磷酸二 氫鉀緩沖液、磷酸二氫鉀/氫氧化鈉緩沖液中的一種。
[0013] 作為本發明一種優選的技術方案，所述低溫等離子體由介質阻擋放電產生，所述 介質選自石英玻璃、聚四氟乙烯中的一種。
[0014] 作為本發明一種優選的技術方案，產生所述低溫等離子體選用輸出頻率為8-16 kHz的正弦波電源。
[0015] 參考以下詳細說明更易于理解本發明的上述及其它特征、方面和優點。
【具體實施方式】
[0016] 參考以下本發明的優選實施方式的詳述以及包括的實施例可更容易地理解本發 明所公開的內容。在以下說明書和權利要求書中將提及大量的術語，這些術語被定義為具 有下列含義。
[0017] "任選的"或"任選地"是指其后描述的事件或事項可以發生或不發生，而且該描述 包括事件發生的情形和事件不發生的情形。
[0018] 說明書和權利要求書中的近似用語用來修飾數量，表示本發明并不限定于該具體 數量，還包括與該數量接近的可接受的而不會導致相關基本功能的改變的修正的部分。相 應的，用"大約"、"約"等修飾一個數值，意為本發明不限于該精確數值。在某些例子中，近似 用語可能對應于測量數值的設備的精度。在本申請說明書和權利要求書中，范圍限定可以 組合和、或互換，如果沒有另外說明，這些范圍包括其間所含有的所有子范圍。
[0019]如本文所用術語"由……制備"與"包含"同義。本文中所用的術語"包含"、"包括"、 "具有"、"含有"或其任何其它變形，意在覆蓋非排他性的包括。例如，包含所列要素的組合 物、步驟、方法、制品或裝置不必僅限于那些要素，而是可以包括未明確列出的其它要素或 此種組合物、步驟、方法、制品或裝置所固有的要素。
[0020]連接詞"由……組成"排除任何未指出的要素、步驟或成分。如果用于權利要求中， 此短語將使權利要求為封閉式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但與其相關的 常規雜質除外。當短語"由……組成"出現在權利要求主體的子句中而不是緊接在主題之后 時，其僅限定在該子句中描述的要素;其它要素并不被排除在作為整體的所述權利要求之 外。
[0021] 當量、濃度或者其它值或參數以范圍、優選范圍或一系列上限優選值和下限優選 值限定的范圍表示時，這應當被理解為具體公開了由任何范圍上限或優選值與任何范圍下 限或優選值的任一配對所形成的所有范圍，而不論該范圍是否單獨公開了。例如，當公開了 范圍"1至5"時，所描述的范圍應被解釋為包括范圍"1至4"、"1至3"、"1-2"、"1-2和4-5"、"1-3和5"等。當數值范圍在本文中被描述時，除非另外說明，否則該范圍意圖包括其端值和在 該范圍內的所有整數和分數。
[0022] 此外，本發明要素或組分前的"一種"和"一個"對要素或組分的數量要求（即出現 次數)無限制性。因此"一個"或"一種"應被解讀為包括一個或至少一個，并且單數形式的要 素或組分也包括復數形式，除非所述數量明顯指單數形式。
[0023] -種鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法，包含如下步驟： (1) 預處理，在含有表面活性劑的溶液中超聲清洗； (2) 在研磨液中研磨1-5 h; (3) 用低溫等離子體處理合金。
[0024] 預處理 預處理是鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法的第一道重要工序，所述預處理步驟為將 合金放在含有表面活性劑的水溶液中超聲清洗5-20 min，再依次用水、乙醇沖洗干凈。
[0025] 所述表面活性劑選自陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑。
[0026] 所述陰離子表面活性劑可以是高級脂肪酸鹽、磺酸鹽、硫酸酯鹽、磷酸酯鹽。所述 高級脂肪酸鹽的通式為RC00M，R為含有碳原子數8-22的停機，Μ為鈉、鉀或胺類。所述磺酸鹽 的通式為RS0 3M，R為碳原子數8-20的烴基，Μ為鈉、鉀或胺類。磺酸鹽可以是烷基苯磺酸鹽、 烷基磺酸鹽、石油磺酸鹽。所述石油磺酸鹽是各種磺酸鹽的混合物，主要成分為復雜的烷基 苯磺酸鹽和烷基萘磺酸鹽，其次則為脂肪烴的磺酸鹽和環烴的磺酸鹽及其氧化物等。所述 硫酸酯鹽的通式為R0S0 3M，M為鈉、鉀或胺類，R為碳原子數8-18的烴基。脂肪酸硫酸酯鹽是 以脂肪醇、脂肪醇醚或脂肪酸單甘油酯經硫酸酸化反應然后用堿中和制得。所述磷酸酯鹽 可以是單酯鹽和雙酯鹽，磷酸酯鹽是由醇與聚磷酸反應再以堿中和制得的。磷酸酯鹽也可 以是聚氧乙烯化的高級醇的磷酸酯及聚磷酸酯鹽。
[0027]所述非離子表面活性劑選自聚乙二醇型或多元醇型。聚乙二醇型非離子表面活性 劑是用具有活潑氫原子的憎水性原料與環氧乙烷進行加成反應制得的。所述活潑氫原子來 自羥基、羧基、氨基、酰胺基等基團中的氫原子。所述聚乙二醇型非離子表面活性劑可以列 舉出例如，長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基 胺、聚氧乙烯烷基醇酰胺。所述多元醇型非離子表面活性劑是指由含有多個羥基得到多元 醇與脂肪酸進行酯化而生成的酯類，還包括帶有氨基或亞氨基的氨基酸，還包括帶有醛基 的糖類與脂肪酸或酯進行反應制得的非離子表面活性劑。所述多元醇型非離子表面活性劑 可以列舉出例如，甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸 酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基醇酰胺。
[0028] 研磨 研磨處理為鎳鈦記憶合金縫合線表面處理方法的第二道重要工序，使用的研磨液以