本发明涉及医用植入材料，尤其涉及一种植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、近年随着交通伤和运动损伤等的增加，临床伤骨科植入物的需求也在不断增长，金属、陶瓷、聚合物及符合材料各类主要人造材料均有一定的运用，聚芳醚酮是一类全芳香结构半结晶型热塑性高分子，具有和人体天然骨数量级相近的弹性模量，同时生物相容性良好、化学稳定型高和机械强度高，已经成为常用的植入材料。但是纯聚醚醚酮树脂的强度和模量低于人骨，往往需要进行增强改性才能应用。
2、碳纤维是一种广泛应用的增强填料，其增强效果远超过了玻璃纤维。然而碳纤维在生产过程中会进行上浆处理，以改善碳纤维与树脂间的界面结合。然而，聚醚醚酮的熔点为340℃，加工温度通常380～400℃，碳纤维常用环氧等上浆剂的热稳定性差，会在加工过程中分解，进而带来生物安全性的问题。同时碳纤维的上浆剂具有一定生物毒性，也限制了复合材料在医用中的应用。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料及其制备方法和应用。所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料具有高力学强度的特点，且无生物毒性。
2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
3、本发明提供了一种植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，包括聚芳醚酮类聚合物和改性处理后的碳纤维；
4、所述改性处理后的碳纤维为去除上浆剂的碳纤维。
5、优选的，所述改性处理后的碳纤维的制备方法包括以下步骤：
6、将碳纤维进行热处理后，去除上浆剂，得到所述改性处理后的碳纤维。
7、优选的，所述热处理的温度为450～500℃，时间为4～6h。
8、优选的，所述去除上浆剂的过程为进行真空热处理；
9、所述真空热处理的温度为400℃，时间为3～5h。
10、优选的，所述碳纤维为t700碳纤维和/或t800碳纤维。
11、本发明还提供了上述技术方案所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：
12、将聚芳醚酮类聚合物和改性处理后的碳纤维混合后，依次进行挤出造粒和注塑成型，得到所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料。
13、优选的，所述改性处理后的碳纤维与聚芳醚酮类聚合物的质量比为(10～40)：(90～60)。
14、优选的，所述聚芳醚酮类聚合物为植入级聚醚醚酮树脂。
15、优选的，所述挤出造粒的的温区为6温区；所述6温区的温度依次为260℃～290℃、310℃～330℃、370℃～395℃、370℃～395℃、370℃～385℃和370℃～385℃；
16、所述注塑成型的温度为375～395℃，模具温度为180～240℃，保压时间为10～20s。
17、本发明还提供了上述技术方案所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料在植入级植入材料中的应用。
18、本发明提供了一种植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，包括聚芳醚酮类聚合物和改性处理后的碳纤维；所述改性处理后的碳纤维为去除上浆剂的碳纤维。本发明通过对碳纤维中的上浆剂进行有效去除，在保留碳纤维力学性能的同时，实现对碳纤维上浆剂的无毒化和高效率去除，使之与聚合物基体材料更有效复合，改善了复合材料的强度和模量；采用去除上浆剂的碳纤维制备得到的聚醚醚酮复合材料具有高力学强度和高强度的特点，且机械性能可以通过复合比例调节，满足不同部位对材料模量和强度的要求。根据实施例的记载，本发明所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料的模量可达50gpa，接近人体皮质骨的强度；所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料的强度达到了290mpa，超过了国外聚醚醚酮威格斯公司peek/cf30复合材料的强度。
1.一种植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，其特征在于，包括聚芳醚酮类聚合物和改性处理后的碳纤维；
2.如权利要求1所述的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述改性处理后的碳纤维的制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求2所述的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述热处理的温度为450～500℃，时间为4～6h。
4.如权利要求2所述的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述去除上浆剂的过程为进行真空热处理；
5.如权利要求1或2所述的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述碳纤维为t700碳纤维和/或t800碳纤维。
6.权利要求1～5任一项所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述改性处理后的碳纤维与聚芳醚酮类聚合物的质量比为(10～40)：(90～60)。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述聚芳醚酮类聚合物为植入级聚醚醚酮树脂。
9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述挤出造粒的的温区为6温区；所述6温区的温度依次为260℃～290℃、310℃～330℃、370℃～395℃、370℃～395℃、370℃～385℃和370℃～385℃；
10.权利要求1～5任一项所述植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料或权利要求6～9任一项所述制备方法制备得到的植入级高强度纤维增强聚醚醚酮复合材料在植入级植入材料中的应用。
