一种用于钛合金牙种植体的电解除油剂及其制备方法和应用与流程

1.本发明属于牙种植体表面处理技术领域，具体涉及一种用于钛合金牙种植体的电解除油剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.在钛材加工成成品过程中，会涉及到切割、冲压、磨铣等工艺，又会使用相关切削液或切削油，在加工过程同时也需要对钛材进行保护，且最终产品流通到消费者手中时是被要求表面清洁无污染的。所以加工时对钛材进行清洗除油就显得格外关键，尤其是种植体，在长期植入人体内环境后，若没有及时进行清洗除汕处理，那么牙种植体表面的油污及杂质将会极大地影响牙种植体的使用效果，严重的情况下甚至会导致种植失败和人体出现不良反应。
3.目前钛材表面处理清洗除油中，大多使用碱 表面活性剂的方案进行清洗，但这种清洗方案对于植体的沟槽部位等应力表较大的地方仍无机一次性清洗彻底，需要较长的时间进行润湿乳化，同时，在钛材加工成成品过程中，由于局部高温，在部分切削位置可能会导致油污和切削液粘结在加工部位，然而只通过普通清洗剂进行浸泡很难清洗干净。


技术实现要素：

4.本发明提出一种用于钛合金牙种植体的电解除油剂及其制备方法和应用，以解决现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.为了克服上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
6.一种电解除油剂，包括：非离子型表面清洗剂、缓蚀剂、碱性清洗剂、消泡剂、分散剂和水。
7.作为上述方案的进一步改进，所述非离子型表面活性剂包括烷基酚聚氧乙烯醚。具体地，烷基酚聚氧乙烯醚具体可选用np
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7，np
‑
9，tx
‑
10及np
‑
10中的一种或多种进行复配。该类型的表面活性剂，其分子结构均由两部分构成，分子的一端为非极亲油的疏水基，有时也称为亲油基；分子的另一端为极性亲水的亲水基，有时也称为疏油基或形象地称为亲水头，两类结构与性能截然相反的分子碎片或基团分处于同一分子的两端并以化学键相连接，形成了一种不对称的、极性的结构，因而赋予了该类特殊分子既亲水、又亲油，但又不是整体亲水或亲油的特性，这就使得含有该类型的表面活性剂在清洗矿物油类的油污时清洗效果大幅度的提高，因为矿物油主要是石油原油中提炼的长碳链的液态烷烃的混合物，难以与酸性物质及碱性物质反应，因此使用该种类型的表面活性剂，其中的亲水基团可以与水结合，其亲油基团与矿物油结合，极大的减小微粒与水相的界面张力，因此可以将其溶于水性的清洗液中，油污就从金属表面被清洗到清洗剂中。
8.作为上述方案的进一步改进，所述缓蚀剂选自苯并三氮唑、乌洛托品或硫脲中的至少一种。具体地，缓蚀剂可以在清洗过程中对于钛材表面进行保护，避免其与空气接触而产生氧化。
9.作为上述方案的进一步改进，所述碱性清洗剂选自氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、亚硝酸钠或碳酸氢铵中的至少一种；所述分散剂选自无水偏硅酸钠、五水偏硅酸钠或九水偏硅酸钠中的至少一种。具体地，碱性清洗剂具有较强活性，可以快速与钛材表面的部分动植物油污进行反应，且使得该表面清洗剂具有优异的稳定性，有利于维持良好的清洁力度，可以与非离子型表面清洗剂搭配一起使用，对于大部分油污有非常好的清洗效果；分散剂可以有效分散工件表面的固体颗粒、难溶性油污及避免再沉积等，效果显著。
10.作为上述方案的进一步改进，还包括防腐剂和润湿剂，按重量百分比计，所述防腐剂的添加量为3
‑
5％，所述润湿剂的添加量为0.5
‑
2.5％；所述防腐剂选自苯甲酸铵或苯甲酸钠中的一种或两种。具体地，润湿剂主要是为了增强清洗剂与种植体沟槽部位的润湿效果，使清洗剂更容易在沟槽部位润湿渗透，提高清洗效率。防腐剂可以有效增强体系的稳定性，极大地延长电解除油剂的使用时长，避免细菌等微生物的残留。
11.作为上述方案的进一步改进，按重量百分比计包括：非离子型表面清洗剂5
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8％、缓蚀剂0.2
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2％、碱性清洗剂5
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10％、消泡剂0.5
‑
1％、分散剂3
‑
10％，水50
‑
80％。
12.本发明任一项所述的电解除油剂的制备方法，包括以下步骤：称取原料组分，将碱性清洗剂溶于水，然后加入非离子型表面清洗剂、缓蚀剂、消泡剂和分散剂，同时，在投料过程中，在上一种原料组分投入并搅拌溶解后再投入下一种物料，待所有原料组分全部投入完毕后，得到所述的电解除油剂。这样可以有效避免结块现象的出现，并使得原料组分充分溶解，所得电解除油剂的清洗效果更完全。
13.一种钛合金牙种植体的表面处理工艺，包括电解除油处理步骤：将钛合金牙种植体浸没在本发明任一项所述的电解除油剂中进行除油处理。
14.作为上述方案的进一步改进，除油处理中的电解除油剂按照3～5％比例稀释使用；其中，除油处理的工艺参数为：清洗温度为50～75℃，采用直流电源，用阳极除油10～90s，用阴极除油10～60s，电流密度为1～5a/dm2。
15.本发明任一项所述的电解除油剂在钛合金制品，尤其是钛合金牙种植体表面处理中的应用。
16.本发明的有益效果是：
17.本发明提供了一种用于钛合金牙种植体的电解除油剂及其制备方法和应用，本发明通过优选非离子型表面清洗剂及调整电解除油步骤中的工艺和参数，从而快速高效地清除钛合金牙科种植体表面的各种润滑油脂及切削过程中所粘附的油污，尤其是对于种植体沟槽或夹缝等部位的各种蜡渍及高温粘结的固态油污等有非常好的清洗效果，除油污快速彻底，清洗过程中无泡沫溢出等优点，可适用于钛合金牙科种植体表面的精密清洗，符合医疗器械植入物表面高度清洁的工艺要求。本发明的制备方法工艺简单，可操控性强，有利于大规模工业化生产，通过本发明所得的电解除油剂可有效应用于钛合金制品尤其是牙种植体等的表面处理中，应用前景广泛，值得大力推广。
附图说明
18.图1为实施例1所得钛合金牙种植体样品在放大2000倍后的扫描电镜图；
19.图2为对比例1所得钛合金牙种植体样品在放大2000倍后的扫描电镜图。
具体实施方式
20.下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只适用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明所作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时，下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或提取方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或提取方法。
21.实施例1
22.一种电解除油剂，按重量百分比计，包括：烷基酚聚氧乙烯醚(采用np
‑
7和np
‑
9按照质量比为1:1复配所得)5％、苯并三氮唑0.2％、苯甲酸铵3％、氢氧化钾5％、润湿剂0.5％、聚醚消泡剂0.5％、无水偏硅酸钠3％，水80％。
23.一种电解除油剂的制备方法，包括以下步骤：按配方称取原料组分，将氢氧化钾溶于水，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚、苯并三氮唑、苯甲酸铵、氢氧化钾、润湿剂、聚醚消泡剂和无水偏硅酸钠，同时，在投料过程中，需在上一种原料组分投入并搅拌溶解后再投入下一种物料，待所有原料组分全部投入完毕后，得到电解除油剂。
24.一种钛合金牙种植体的表面处理工艺，包括电解除油处理步骤：将钛合金牙种植体浸没在上述电解除油剂中进行除油处理，电解除油剂按照3％比例稀释使用；其中，所述除油处理的工艺参数为：清洗温度为50℃，采用直流电源，用阳极除油10s，用阴极除油10s，电流密度为1.5a/dm2，最后得到经表面处理后的钛合金牙种植体样品。
25.实施例2
26.一种电解除油剂，按重量百分比计，包括：烷基酚聚氧乙烯醚(采用np
‑
7、np
‑
9和tx
‑
10按照质量比为1:1:1复配所得)8％、苯并三氮唑2％、苯甲酸铵5％、氢氧化钾10％、润湿剂2.5％、聚醚消泡剂1％、无水偏硅酸钠10％，水50％。
27.一种电解除油剂的制备方法，包括以下步骤：按配方称取原料组分，将氢氧化钾溶于水，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚、苯并三氮唑、苯甲酸铵、氢氧化钾、润湿剂、聚醚消泡剂和无水偏硅酸钠，同时，在投料过程中，需在上一种原料组分投入并搅拌溶解后再投入下一种物料，待所有原料组分全部投入完毕后，得到电解除油剂。
28.一种钛合金牙种植体的表面处理工艺，包括电解除油处理步骤：将钛合金牙种植体浸没在上述电解除油剂中进行除油处理，电解除油剂按照5％比例稀释使用；其中，所述除油处理的工艺参数为：清洗温度为75℃，采用直流电源，用阳极除油90s，用阴极除油60s，电流密度为5a/dm2，最后得到经表面处理后的钛合金牙种植体样品。
29.实施例3
30.一种电解除油剂，按重量百分比计，包括：烷基酚聚氧乙烯醚(采用np
‑
7、np
‑
9和np
‑
10按照质量比为1:1:2复配所得)7.5％、苯并三氮唑1％、苯甲酸铵4％、氢氧化钾7.5％、润湿剂1.5％、聚醚消泡剂0.75％、无水偏硅酸钠6.5％，水65％。
31.一种电解除油剂的制备方法，包括以下步骤：按配方称取原料组分，将氢氧化钾溶于水，然后加入烷基酚聚氧乙烯醚、苯并三氮唑、苯甲酸铵、氢氧化钾、润湿剂、聚醚消泡剂和无水偏硅酸钠，同时，在投料过程中，需在上一种原料组分投入并搅拌溶解后再投入下一种物料，待所有原料组分全部投入完毕后，得到电解除油剂。
32.一种钛合金牙种植体的表面处理工艺，包括电解除油处理步骤：将钛合金牙种植体浸没在上述电解除油剂中进行除油处理，电解除油剂按照4％比例稀释使用；其中，所述除油处理的工艺参数为：清洗温度为60℃，采用直流电源，用阳极除油35s，用阴极除油50s，电流密度为3a/dm2，最后得到经表面处理后的钛合金牙种植体样品。
33.该电解除油配方通过优选非离子型表面清洗剂和碱性清洗剂进行有效复配，其中碱性清洗剂可以有效乳化分解动植物油脂，其中使用非离子型表面清洗剂可以有效去除矿物油包括烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物等，因钛合金种植体在加工过程中，会形成较多的沟槽，同时会产生局部高温，高温会导致油污粘附在加工位置难以清洗，然而使用普通的化学清洗清洗剂难以渗透进入黏附油污与基材的界面，难以发挥作用，因此本发明使用一定比例的润湿剂及使用电解装置作为辅助清洗设备，可以极大地加强对于难剥离的油污清洗，电解装置在电解过程中会在整个清洗工件表面均产生气泡，这种效果对于普通油污及粘附的固化油污均有非常好的清洗效果，因此本发明的创新之处在于在医疗器械上使用较好的清洗剂的同时使用电解除油装置辅助清洗，可以极大地提升清洗效果。
34.对比例1
35.将市售的普通清洗剂，其购自奥星公司的cip100，按浓度3％与水混合开槽使用，使用超声波清洗，温度50℃，取槽液对钛合金牙科种植体进行表面清洗处理，处理时间为5min，处理效果如图2所示，牙科种植体的沟槽部位有明显黏附物，有杂质没有被清洗干净。
36.将实施例1和对比例1分别所得的钛合金牙种植体样品分别进行电镜扫描拍照，得到图1
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2，其中，图1为实施例1所得钛合金牙种植体样品的2000倍扫描电镜图片；图2为对比例1所得钛合金牙种植体样品的2000倍扫描电镜图片。通过对比图1
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2，可以看出，图1中经清洗后的钛合金牙科种植体表面清洁无粘附物，而图2中经过普通清洗后，钛合金牙科种植体表面仍有局部有明显杂质粘附残留。由此证明较对比例1，本发明的一种用于钛合金牙科种植体的电解除油剂和工艺的清洗效果显著，能有效提升现有清洗方案的清洗能力和钛合金牙种植体表面的清洁水平。
37.对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下还可以做出若干简单推演或替换，而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本发明的揭示，对本发明做出的简单改进都应该在本发明的保护范围之内。上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。