一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥及其制备方法
阅读：813发布：2022-12-29
专利汇可以提供一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开的一种高膨胀倍率可注射吸 水 膨胀骨 水泥 ，固相成分和液相成分按照 质量 体积比为1.5g：1ml～2g：1ml混合而成，固相原料组成按照质量百分比包括：聚甲基 丙烯酸 甲酯43％～64％、聚甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸‑聚乙二醇修饰的 氧 化 石墨 烯共聚物31％～47％、 硫酸 钡5％～10％；液相原料组成包括甲基丙烯酸甲酯26.4％～51.5％，甲基丙烯酸羟乙酯33.5％～68.6％，促进剂N,N‑二甲基对 甲苯 胺2.5％～5％，阻滞剂对苯二酚2.5％～10％。本发明还公开了该骨水泥的制备方法，解决现有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥由于体积收缩、强度过大、 弹性模量 高，在人体中对关节造成不同程度磨损的问题。，下面是一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥，其特征在于，固相成分和液相成分按照质量体积比为1.5g：1ml～2g：1ml混合而成，固液双相同时改性，固相原料组成按照质量百分比包括以下组分：聚甲基丙烯酸甲酯43％～64％、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物31％～47％、硫酸钡5％～10％，各组分的总和是100％；液相原料组成包括甲基丙烯酸甲酯26.4％～51.5％，甲基丙烯酸羟乙酯33.5％～68.6％，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺2.5％～5％，阻滞剂对苯二酚2.5％～10％，各组分的总和是100％。
2.一种制备如权利要求1所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的方法，具体按照如下步骤实施：
步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
首先将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入适量N,N-二环乙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶超声一段时间后，恒温反应得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
将分散剂溶于溶剂中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热并通氮气，然后，缓慢加入适量引发剂过硫酸钾、交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体以及步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温反应得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，真空干燥后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照一定比例搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，自固化即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
3.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤1中制备聚乙二醇修饰的氧化石墨烯的具体过程如下：将氧化石墨烯与二甲基甲酰胺溶剂的质量体积比为0.1g～0.3g：100mL超声分散得到混合溶液a，将聚乙二醇与混合溶液a按照质量体积比为0.1g～0.2g：50mL超声混合，然后向圆底烧瓶中加入质量分数为氧化石墨烯5％～10％的二环己基碳二亚胺和1％～2％的4-二甲氨基吡啶超声30min～
60min后，在60℃～70℃下反应12h混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯。
4.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤2中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，溶剂为水或乙醇或水和乙醇的混合溶液，引发剂还可选用过氧化苯甲酰。
5.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤2中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的质量比为1.38:1，分散剂的质量为单体总质量的7％～10％，交联剂质量为单体总质量的1％～
10％，引发剂质量为单体总质量的1％～3％，聚乙二醇修饰氧化石墨烯的质量为单体总质量的1％～5％。
6.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤2中在三口烧瓶中反应的条件是：加热温度50℃～55℃，通氮气的时间为0.5h～1h，得到乳液样品恒温反应的时间为6h～12h；真空干燥的条件是：温度为50℃～70℃，时间为8h～12h。
7.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤3中聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡的质量百分数分别为：43％～64％，31％～47％，5％～
10％。
8.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤4中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、促进剂N,N-二甲基对甲苯胺、阻滞剂对苯二酚的质量百分数分别为26.4％～51.5％，33.5％～68.6％，2.5％～5％，2.5％～
10％。
9.如权利要求2所述的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，其特征在于，所述步骤5中固相和液相成分的质量体积比为1.5g～2g：1ml，自固化的条件是温度为35℃～40℃，湿度为100％，时间为10min～30min。
一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥及其制备方法
技术领域
背景技术
[0002] 聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥在骨科、齿科已临床应用长达50年之久，从牙科、关节固定逐渐拓展到骨缺损填充、椎体骨折治疗以及局部骨感染的控制等多个领域，是骨科应用范围最广、数量最多、用量最大的可注射生物材料。前期研究人员针对骨水泥存在的问题研发了一种可注射吸水膨胀骨水泥，但是该骨水泥仍存在一些问题，限制其疗效。首先膨胀过程主要发生在能与外界体液接触的表层，吸水膨胀骨水泥的内部由于无法与外界体液接触，因此无法吸水膨胀，导致吸水膨胀骨水泥的膨胀倍率较低。其次，骨水泥的具有吸水膨胀性能的同时其力学性能大幅降低，低于骨水泥植入材料70MPa的最低标准，无法起到较好的支撑作用。所以，寻找一种能够整体膨胀同时具有力学性能介于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和骨水泥植入材料力学性能最低标准的可注射吸水膨胀骨水泥是目前该领域的研究重点之一。
[0003] 中国专利《一种可注射型吸水膨胀骨水泥及其制备方法》(申请号：201510014513.2，公开日：2015.05.20，公开号：CN104623726A)公开了一种可注射型吸水膨胀丙烯酸骨水泥及其制备方法，公开的膨胀骨水泥具有一定的膨胀性能，但由于受到吸水树脂纤维含量的影响其膨胀倍率较低，骨水泥表面与水接触的吸水树脂纤维能发生膨胀，包埋在骨水泥内部的吸水树脂纤维则无法吸水膨胀，因此属于梯度膨胀，膨胀效果不均。中国专利《一种可注射膨胀型骨水泥及其制备方法》(申请号：201510344651.7，公开日：
2015.09.23，公开号：CN104922733A)公开了一种可注射膨胀型骨水泥及其制备方法。虽然该专利公开的骨水泥具有较好的膨胀倍率，但膨胀不均匀，呈现出骨水泥表面膨胀效果好内部不膨胀这一现象，限制了骨水泥的膨胀性能。
2015.09.23，公开号：CN104922733A)公开了一种可注射膨胀型骨水泥及其制备方法。虽然该专利公开的骨水泥具有较好的膨胀倍率，但膨胀不均匀，呈现出骨水泥表面膨胀效果好内部不膨胀这一现象，限制了骨水泥的膨胀性能。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥，解决现有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥由于体积收缩、强度过大、弹性模量高，在人体中对关节造成不同程度磨损的问题。
[0005] 本发明的另一目的是提供一种制备该骨水泥的方法。
[0006] 本发明所采用的技术方案是，一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥，其特征在于，固相成分和液相成分按照质量体积比为1.5g：1ml～2g：1ml混合而成，固液双相同时改性，固相原料组成按照质量百分比包括以下组分：聚甲基丙烯酸甲酯43％～64％、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物31％～47％、硫酸钡5％～10％，各组分的总和是100％；液相原料组成包括甲基丙烯酸甲酯26.4％～51.5％，甲基丙烯酸羟乙酯33.5％～68.6％，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺2.5％～5％，阻滞剂对苯二酚2.5％～10％，各组分的总和是100％。
[0007] 本发明的另一技术方案是，一种制备上述一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的方法，具体按照如下步骤实施：
[0008] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0009] 首先将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入适量N,N-二环乙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶超声一段时间后，恒温反应得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0010] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0011] 将分散剂溶于溶剂中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热并通氮气，然后，缓慢加入适量引发剂过硫酸钾、交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体以及步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温反应得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，真空干燥后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0012] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0013] 称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0014] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0015] 称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0016] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0017] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照一定比例搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，自固化即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0018] 本发明的其他特点还在于，
[0019] 步骤1中制备聚乙二醇修饰的氧化石墨烯的具体过程如下：将氧化石墨烯与二甲基甲酰胺溶剂的质量体积比为0.1g～0.3g：100mL超声分散得到混合溶液a，将聚乙二醇与混合溶液a按照质量体积比为0.1g～0.2g：50mL超声混合，然后向圆底烧瓶中加入质量分数为氧化石墨烯5％～10％的二环己基碳二亚胺和1％～2％的4-二甲氨基吡啶超声30min～60min后，在60℃～70℃下反应12h混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0020] 步骤2中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，溶剂为水或乙醇或水和乙醇的混合溶液，引发剂还可选用过氧化苯甲酰。
[0021] 步骤2中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的质量比为1.38:1，分散剂的质量为单体总质量的7％～10％，交联剂质量为单体总质量的1％～10％，引发剂质量为单体总质量的1％～3％，聚乙二醇修饰氧化石墨烯的质量为单体总质量的1％～5％。
[0022] 步骤2中在三口烧瓶中反应的条件是：加热温度50℃～55℃，通氮气的时间为0.5h～1h，得到乳液样品恒温反应的时间为6h～12h；真空干燥的条件是：温度为50℃～70℃，时间为8h～12h。
[0023] 步骤3中聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡的质量百分数分别为：43％～64％，31％～47％，5％～10％。
[0024] 步骤4中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、促进剂N,N-二甲基对甲苯胺、阻滞剂对苯二酚的质量百分数分别为26.4％～51.5％，33.5％～68.6％，2.5％～5％，2.5％～10％。
[0025] 步骤5中固相和液相成分的质量体积比为1.5g～2g：1ml，自固化的条件是温度为35℃～40℃，湿度为100％，时间为10min～30min。
[0026] 本发明的有益效果是，一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥，解决现有聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥由于体积收缩、强度过大、弹性模量高，在人体中对关节造成不同程度磨损的问题。在固相中引入了聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，液相中引入了甲基丙烯酸羟乙酯，固液双相能够协同吸水，提高吸水膨胀骨水泥的吸水膨胀倍率，改善了材料内部膨胀不均匀的问题；同时由于含有弹性模量较好的氧化石墨烯，吸水膨胀骨水泥膨胀前后的力学性能都有大幅提高，因此在临床上具有较好的应用前景。
具体实施方式
[0027] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0028] 本发明的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥，固相成分和液相成分按照质量体积比为1.5g：1ml～2g：1ml混合而成，固液双相同时改性，固相原料组成按照质量百分比包括以下组分：聚甲基丙烯酸甲酯43％～64％、聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物31％～47％、硫酸钡5％～10％，各组分的总和是100％；液相原料组成包括甲基丙烯酸甲酯26.4％～51.5％，甲基丙烯酸羟乙酯33.5％～68.6％，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺2.5％～5％，阻滞剂对苯二酚2.5％～10％，各组分的总和是100％。
[0029] 本发明的一种高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥的制备方法，具体按照如下步骤实施：
[0030] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0031] 首先将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入适量N,N-二环乙基碳二亚胺和4-二甲氨基吡啶超声一段时间后，恒温反应得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0032] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0033] 将分散剂溶于溶剂中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热并通氮气，然后，缓慢加入适量引发剂过硫酸钾、交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体以及步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温反应得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，真空干燥后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0034] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0035] 称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0036] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0037] 称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0038] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0039] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照一定比例搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，自固化即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0040] 步骤1中制备聚乙二醇修饰的氧化石墨烯的具体过程如下：将氧化石墨烯与二甲基甲酰胺溶剂的质量体积比为0.1g～0.3g：100mL超声分散得到混合溶液a，将聚乙二醇与混合溶液a按照质量体积比为0.1g～0.2g：50mL超声混合，然后向圆底烧瓶中加入质量分数为氧化石墨烯5％～10％的二环己基碳二亚胺和1％～2％的4-二甲氨基吡啶超声30min～60min后，在60℃～70℃下反应12h混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0041] 步骤2中分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，溶剂为水或乙醇或水和乙醇的混合溶液，引发剂还可选用过氧化苯甲酰。
[0042] 步骤2中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸组成的单体中甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的质量比为1.38:1，分散剂的质量为单体总质量的7％～10％，交联剂质量为单体总质量的1％～10％，引发剂质量为单体总质量的1％～3％，聚乙二醇修饰氧化石墨烯的质量为单体总质量的1％～5％。
[0043] 步骤2中在三口烧瓶中反应的条件是：加热温度50℃～55℃，通氮气的时间为0.5h～1h，得到乳液样品恒温反应的时间为6h～12h；真空干燥的条件是：温度为50℃～70℃，时间为8h～12h。
[0044] 步骤3中聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡的质量百分数分别为：43％～64％，31％～47％，5％～10％。
[0045] 步骤4中甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、促进剂N,N-二甲基对甲苯胺、阻滞剂对苯二酚的质量百分数分别为26.4％～51.5％，33.5％～68.6％，2.5％～5％，2.5％～10％。
[0046] 步骤5中固相和液相成分的质量体积比为1.5g～2g：1ml，自固化的条件是温度为35℃～40℃，湿度为100％，时间为10min～30min。
[0047] 本发明选择氧化石墨烯的原因是，氧化石墨烯(Graphene Oxide)是石墨烯的衍生物，是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，经过氧化处理后，氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了大量的含氧官能团，其中羟基和环氧基主要分布在片层状内部，羧基和羰基主要分布在片层边缘，因此具有较好的亲水性能。另外，由于氧化石墨烯具有较强的吸附力和良好的生物相容性，可发生多种共价反应和非共价反应，因此在生物医学领域具有广泛的应用。氧化石墨烯由于含有较多的亲水基团，因此其在水中的分散性较好，但是在PMMA骨水泥中的分散性较差，容易团聚从而影响骨水泥的性能。本发明针对这一问题，对氧化石墨烯进行改性，使用已被证实可在生理环境中稳定分散的聚乙二醇修饰氧化石墨烯，使其在骨水泥中能够分散均匀。另外，选择的甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)是一种生物医学常用的高分子材料，其单体及聚合物具有较好的生物相容性，广泛应用于补齿、药物缓释、烧伤涂覆、器官移植、接触镜制造、细胞培养及生物分子与酶固定化等方面。HEMA结构中具有碳碳双键结构，在一定条件下双键打开能够与MMA进行共聚。由于HEMA长链结构的存在，因此与MMA单体共聚后可增加主链长度，使共聚物具有较好的强度和硬度。同时，HEMA长链末端具有亲水基团羟基，有利于材料发挥吸水作用，因此以HEMA替代或部分替代MMA作为液相，能够在保证骨水泥具有快速聚合的同时，赋予骨水泥吸水、保水的特性，提升吸水膨胀骨水泥吸水膨胀的均匀程度。
[0048] 本发明是的一种高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥，在骨水泥的固相中创造性的将具有吸水膨胀特性的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物和含有大量亲水基团的聚乙二醇修饰氧化石墨烯(PEG-GO)在交联剂和引发剂的作用下通过溶液聚合法制得了聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯(PMMA-PAA-PEG-GO)，二维片层状的聚乙二醇修饰氧化石墨烯由于在骨水泥中具有较好的分散性，因此能够均匀分布在骨水泥的固相中，其优良的亲水特性使得骨水泥外部的水分通过氢键与其结合，进而将水分子传递到内部，起到一定的桥接通道作用，从而使内部含有亲水基团的三维网状结构的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸共聚物能够吸水膨胀，提高吸水膨胀骨水泥的整体膨胀性能；同时，片层状的氧化石墨烯具有较好的力学性能，其弹性模量在200-300GPa，因此氧化石墨烯的加入能提高骨水泥吸水膨胀前后的力学性能。骨水泥的液相中用HEMA部分替代MMA，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)属于甲基丙烯酸的衍生物，其中双键的存在使得其在引发剂的作用下能与MMA进行聚合，HEMA为水溶性单体，其分子结构中存在着直支链，并且支链上的羟基能够形成较强的氢键，在聚合或者共聚的过程中，这些直支链结构能够相互缠绕，并能够形成氢键，形成物理交联结构和化学交联结构。HEMA在固液混合过程中能够均匀分布在骨水泥块体中，对水分起到传递作用，同时能够将固相中起吸水膨胀作用的聚合物聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯(PMMA-PAA-PEG-GO)更好的连接在一起，提高骨水泥的整体吸水膨胀能力。亲水基团的引入在提高水分子迁移效率的同时还可以促进骨水泥内部三维刚性网络结构的吸水膨胀效果，骨水泥的固相与液相将协同吸水膨胀，进一步提高吸水膨胀骨水泥的膨胀性能。
[0049] 具体的实施例如下：
[0050] 实施例1
[0051] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0052] 首先按照质量体积为0.1g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.1g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数5％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1％的4-二甲氨基吡啶超声30min后，60℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0053] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0054] 将单体质量分数10％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到50℃并通氮气1h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)组成的单体，搅拌均匀后加入1％质量分数的引发剂过硫酸钾、5％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及1％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温50℃反应6h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，50℃真空干燥8h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0055] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0056] 分别按质量百分比为43％、47％、10％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0057] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0058] 分别按照质量百分比为26.4％、68.6％、2.5％、2.5％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0059] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0060] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为1.5g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为35℃，湿度为100％的条件下自固化10min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0061] 实施例2
[0062] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0063] 首先按照质量体积为0.3g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.1g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数10％的N,N-二环乙基碳二亚胺和2％的4-二甲氨基吡啶超声60min后，70℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0064] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0065] 将单体质量分数7％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到55℃并通氮气0.5h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入3％质量分数的引发剂过硫酸钾、8％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及3％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温55℃反应8h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，60℃真空干燥10h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0066] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0067] 分别按质量百分比为64％、31％、5％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0068] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0069] 分别按照质量百分比为51.5％、33.5％、5％、10％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0070] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0071] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为1.8g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为40℃，湿度为100％的条件下自固化20min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0072] 实施例3
[0073] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0074] 首先按照质量体积为0.2g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.2g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数8％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1％的4-二甲氨基吡啶超声45min后，60℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0075] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0076] 将单体质量分数8％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到50℃并通氮气0.5h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入2％质量分数的引发剂过硫酸钾、6％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及5％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温55℃反应10h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，70℃真空干燥8h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0077] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0078] 分别按质量百分比为51％、42％、7％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0079] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0080] 分别按照质量百分比为32.3％、60.1％、5％、2.6％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0081] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0082] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为1.6g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为35℃，湿度为100％的条件下自固化30min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0083] 实施例4
[0084] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0085] 首先按照质量体积为0.25g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.1g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数5％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1％的4-二甲氨基吡啶超声35min后，70℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0086] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0087] 将单体质量分数9％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到55℃并通氮气1h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入3％质量分数的引发剂过硫酸钾、3％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及4％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温55℃反应12h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，50℃真空干燥12h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0088] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0089] 分别按质量百分比为45％、47％、8％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0090] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0091] 分别按照质量百分比为42.1％、48.9％、3％、6％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0092] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0093] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为2g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为35℃，湿度为100％的条件下自固化25min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0094] 实施例5
[0095] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0096] 首先按照质量体积为0.15g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.12g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数10％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1.5％的4-二甲氨基吡啶超声40min后，60℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0097] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0098] 将单体质量分数10％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到53℃并通氮气0.6h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入2.5％质量分数的引发剂过硫酸钾、1％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及1％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温50℃反应9h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，65℃真空干燥10h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0099] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0100] 分别按质量百分比为45％、45％、10％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0101] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0102] 分别按照质量百分比为46.6％、40.4％、4％、9％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0103] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0104] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为2g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为40℃，湿度为100％的条件下自固化15min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0105] 实施例6
[0106] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0107] 首先按照质量体积为0.3g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.2g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数6％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1％的4-二甲氨基吡啶超声50min后，70℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0108] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0109] 将单体质量分数8.5％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到54℃并通氮气0.5h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入1.5％质量分数的引发剂过硫酸钾、2％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及4％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温52℃反应7h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，70℃真空干燥9h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0110] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0111] 分别按质量百分比为52％、42％、6％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0112] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0113] 分别按照质量百分比为35％、50％、5％、10％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0114] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0115] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为1.5g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为40℃，湿度为100％的条件下自固化10min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0116] 实施例7
[0117] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0118] 首先按照质量体积为0.1g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.15g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数7.5％的N,N-二环乙基碳二亚胺和2％的4-二甲氨基吡啶超声40min后，60℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0119] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0120] 将单体质量分数7％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到52℃并通氮气0.8h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入1％质量分数的引发剂过硫酸钾、5.5％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及1.5％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温54℃反应6h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，50℃真空干燥12h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0121] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0122] 分别按质量百分比为53％、40％、7％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0123] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0124] 分别按照质量百分比为38％、52％、2.5％、7.5％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0125] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0126] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为1.7g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为36℃，湿度为100％的条件下自固化20min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0127] 实施例8
[0128] 步骤1.制备聚乙二醇修饰氧化石墨烯：
[0129] 首先按照质量体积为0.3g：100mL将氧化石墨烯加入到二甲基甲酰胺中超声分散得到混合溶液a，再按照质量体积为0.18g：50mL将聚乙二醇与混合溶液a加入圆底烧瓶中超声混合，然后向圆底烧瓶中加入氧化石墨烯质量分数5.5％的N,N-二环乙基碳二亚胺和1.2％的4-二甲氨基吡啶超声60min后，60℃恒温反应12h得到混合溶液b，将混合溶液b装入透析袋中透析1周，除去游离的聚乙二醇和催化剂4-二甲氨基吡啶，离心后洗涤干燥得到聚乙二醇修饰氧化石墨烯；
[0130] 步骤2.制备聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰的氧化石墨烯共聚物：
[0131] 将单体质量分数9.5％的聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，并投入装有冷凝管、机械搅拌器和氮气导管的三口烧瓶中，加热到55℃并通氮气0.7h，然后，按照质量比(1.38:1)缓慢加入单体甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丙烯酸(AA)，搅拌均匀后加入3％质量分数的引发剂过硫酸钾、10％质量分数的交联剂N-N亚甲基双丙烯酰胺以及5％质量分数步骤1得到的聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物，恒温50℃反应11h得到乳液样品；将乳液样品离心分离，除去上层清液，加入乙醇反复洗涤，55℃真空干燥11h后得到聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物；
[0132] 步骤3.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相：
[0133] 分别按质量百分比为58％、37％、5％依次称取聚甲基丙烯酸甲酯、步骤2中制得的聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸-聚乙二醇修饰氧化石墨烯共聚物和硫酸钡均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固相；
[0134] 步骤4.制备高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相：
[0135] 分别按照质量百分比为49.5％、37.5％、5％、8％依次称取甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸羟乙酯，促进剂N,N-二甲基对甲苯胺，阻滞剂对苯二酚均匀混合，得到高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相；
[0136] 步骤5.制备高膨胀倍率可注射吸水膨胀骨水泥：
[0137] 将步骤3中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的固相与步骤4中制得的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥的液相按照质量体积比为2g：1mL搅拌混合均匀后，将骨水泥快速注入注射器中并注射到一定形状的内腔中，在温度为38℃，湿度为100％的条件下自固化25min即得到高膨胀倍率可注射膨胀骨水泥的注射成型和自固化。
[0138] 以下是本发明实施例中制备得到的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥与传统PMMA骨水泥的对比：
[0139]
[0140]
[0141] 由上表可以看出，与传统PMMA骨水泥相比，由于本发明制备得到的高膨胀倍率可注射型吸水膨胀骨水泥固液相改性后双相协同吸水，因此具有较好的吸水倍率及膨胀倍率，同时，其力学性能较PMMA骨水泥明显降低，但氧化石墨烯的存在使得吸水膨胀骨水泥的抗压强度并未大幅度降低，满足骨水泥植入材料70MPa的最低标准。
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