本發(fā)明涉及一種納米復(fù)合樹脂材料,尤其涉及一種齒科用納米填料復(fù)合樹脂臨時(shí)冠橋材料及其制備方法。
背景技術(shù):
樹脂于20世紀(jì)中葉開始引入口腔醫(yī)學(xué)。它具有操作簡便、色澤良好、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)。但機(jī)械性能較差,所以最早僅被用來制作義齒基托、人工牙、臨時(shí)性修復(fù)體等,幾十年來隨著對樹脂材料的研究不斷發(fā)展,其機(jī)械性能較以往有很大的提高,應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。尤其足近幾年樹脂材料的進(jìn)展更是取得很多突破,并被用于固定修復(fù)領(lǐng)域。樹脂材料的大進(jìn)步是60年代bowen提出的一種新型的復(fù)合材料。其將bis-gma作為樹脂基質(zhì)。并將硅作為填料粒子與基質(zhì)發(fā)生化學(xué)性連接。這樣就大大的提高了機(jī)械性能。很多研究表面,不同大小、形狀的填料粒子,以及它們在樹脂中的含量均對樹脂材料的整個(gè)機(jī)械性能有很大的影響。1995年以來,很多公司都推出新一代的冠橋用樹脂,在材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個(gè)質(zhì)的飛躍、其內(nèi)部臺有多功能交聯(lián)劑且填料粒子的分布也大有講究,比起原先僅含有雙功能鍵分子的傳統(tǒng)樹脂,它們的配方較為復(fù)雜,除有傳統(tǒng)的功能鍵分子外,還含有4~6個(gè)功能鍵分子基團(tuán)。這種分子結(jié)構(gòu)提供了更多的雙鍵交聯(lián),不僅能夠形成更多的交聯(lián)網(wǎng),還能更好的控制碳分子鏈上交鏈點(diǎn)的位置。這些因素都有助于提高樹脂基質(zhì)的耐磨性、彈性、抗彎強(qiáng)度等。
臨時(shí)性冠橋修復(fù)(provisionalfixedrestoration)是牙科固定義齒修復(fù)治療中重要的一個(gè)組成部分。牙科臨時(shí)修復(fù)體是指患者自最初的基牙預(yù)備后到佩戴最終修復(fù)體的整個(gè)過渡時(shí)期中使用的具有美觀、穩(wěn)定和功能的固定或活動義齒?;颊咴诖诉^程中都需要佩戴臨時(shí)修復(fù)體。一個(gè)良好的臨時(shí)修復(fù)體,首先要保證佩戴者的健康,除了使用壽命和顏色仿真度兩方面外,對臨時(shí)修復(fù)體的要求與最終修復(fù)體在實(shí)質(zhì)上是一樣的,必須滿足許多相關(guān)要求。以vahidi為代表的學(xué)者們制定了臨時(shí)修復(fù)體需要滿足的多方面要求,包括美觀、舒適、發(fā)音、功能、牙周健康、上下頜關(guān)系和對義齒設(shè)計(jì)的診斷性修復(fù)等方面。
復(fù)合樹脂類暫時(shí)修復(fù)材料因具有眾多卓越性能,已被廣泛地應(yīng)用到牙科的眾多治療領(lǐng)域。它們的用途廣泛,如冠橋修復(fù)、種植義齒修復(fù),也可用來制作貼面、嵌體、高嵌體、粘結(jié)橋......許多牙科制造商也傾入了大量的研制經(jīng)費(fèi),不斷推出新一代產(chǎn)品。
本發(fā)明提供的納米填料復(fù)合樹脂材料,在用于臨床上臨時(shí)冠橋的制備,臨時(shí)修復(fù)體固化后的形態(tài)穩(wěn)定,并具有良好的顏色穩(wěn)定性和拋光性。特殊功能的納米填料,提高了復(fù)合樹脂臨時(shí)冠橋材料的耐磨性和強(qiáng)度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在提供一種雙組份納米填料復(fù)合樹脂材料,尤其提供一種齒科用納米填料復(fù)合樹脂臨時(shí)冠橋材料及其制備方法。
本發(fā)明所述的雙組份納米填料復(fù)合樹脂材料包括本體(base)組份和催化劑(catalyst)組份,由本體組份和催化劑組份按照質(zhì)量份數(shù)1:1,2:1,4:1,5:1,10:1調(diào)和而成??紤]到在實(shí)踐使用過程中混合的簡便性,優(yōu)選本體組份和催化劑組份按質(zhì)量份數(shù)1:1進(jìn)行混合使用。
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算,本體組份主要包括以下以下組份:
柔性樹脂15-35份,稀釋樹脂30-55份,膨脹單體1-5份,硅烷處理的納米填料35-50份,穩(wěn)定劑0.1-1份,磷酸酯0.1-1.5份,香精0-1份,中和劑。
按質(zhì)量份數(shù)計(jì)算,催化劑組份主要包括以下組份:
引發(fā)劑2-8份,穩(wěn)定劑0.1-1份,稀釋樹脂40-50份,硅烷處理的納米填料35-50份,磷酸酯0.1-1.5份,中和劑。
上述柔性樹脂包括但不限于雙酚a-甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂(bis-gma),二甲基丙烯酰氧基(三甲基)六甲基二脲烷(udma),環(huán)氧樹脂e-44,雙酚a乙烯醇二丙烯酸甲酯(etoxylatedbisphenol-a-dimethacrylate,bis-ema)中的一種或一種以上的組合物。
上述稀釋樹脂包括但不限于三乙二醇二甲基丙烯酸(tegdma),乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema),氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸-β羥乙酯的一種或一種以上的組合物。
上述膨脹單體包括但不限于螺環(huán)原碳酸酯(spiroorthocarbonates,soc)、螺環(huán)原酸酯(sprioordhoester,soe)、雙環(huán)原酸酯、雙環(huán)內(nèi)酯、環(huán)縮醛中的一種或一種以上的組合物。
上述穩(wěn)定劑包括但不限于磷酸系列化合物、磷?;埕人嵯盗谢衔?、氨基聚羧酸系列化合物、有機(jī)酸中的一種或一種以上的組合物。
上述磷酸系列化合物如:磷酸、磷酸氫鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鹽、偏磷酸鈉、肌苷酸等;
上述磷?;埕人嵯盗谢衔锶纾?-磷酸基丁烷-1,2-二羧酸、1-磷酸基丁烷-2,3,4-三羧酸、α-甲基膦酸丁二酸等;
上述氨基聚羧酸系列化合物如:乙二胺二乙酸、羥乙基亞氨基二乙酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙三胺五乙酸、乙二醇醚二胺四乙酸、三乙四胺六乙酸等;
上述有機(jī)酸如:檸檬酸、一水檸檬酸、琥珀酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、富馬酸、己二酸、壬二酸、二甘醇酸、氧聯(lián)二琥珀酸、羧甲氧基琥珀酸、乳酸、酒石酸、草酸、戊二酸、蘋果酸、葡糖酸、羥甲基琥珀酸、羥甲基酒石酸等;
上述中和劑包括但不限于磷酸、檸檬酸、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸氫氨中的一種或一種以上組合物,使用過程中條件產(chǎn)品的ph值為5-9之間。
上述磷酸酯包括但不限于pm1000、pm1500、pm1510,pm1520、pm3000、pm3030,pm3060中的一種或一種以上混合物。
上述引發(fā)劑包括但不限于過氧化苯甲酰,對甲苯亞硫磺酸鈉,n,n-二羥丙基對甲苯胺,乙二胺中的一種或一種以上的組合物。
上述香精包括但不限于香橙、薄荷、草莓、香菜、香芋、冬青中一種或一種以上的組合物。
上述硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料為采用硅烷偶聯(lián)劑處理的玻璃粉、二氧化硅、磷酸三鈣、硝酸鉀、氟化鈉、氟化鍶、硅酸鋁鋰、硼酸鹽中的一種或一種以上納米顆粒。其制備方法如下:
(1)在攪拌狀態(tài)下,將硅烷偶聯(lián)劑加入到納米顆粒中,攪拌1-3小時(shí),然后置于超聲波中超聲分散1小時(shí);硅烷偶聯(lián)劑與納米顆粒的按質(zhì)量份數(shù)比為:0.5:10-3:10;
(2)將混合物在50-70℃的烘箱中,抽真空,烘干4-6小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
上述硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三甲氧基硅烷中的一種或一種以上。
本發(fā)明所述的納米復(fù)合樹脂臨時(shí)冠橋材料分為本劑的制備和催化劑的制備,具體的制備方法如下。
本體組份的制備包括以下步驟:
(1)將稀釋樹脂和膨脹單體混合,攪拌至均勻,然后在攪拌狀態(tài)下加入柔性樹脂中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)將硅烷處理的納米填料加入到上述樹脂混合物中,攪拌3-5小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入穩(wěn)定劑,磷酸酯和香精,攪拌至分散均勻;
(4)加入中和劑,調(diào)節(jié)ph值至5-9之間;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)將硅烷處理的納米填料加入到稀釋樹脂中,攪拌3-5小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入引發(fā)劑、穩(wěn)定劑和磷酸酯,攪拌2-3小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入中和劑,調(diào)節(jié)ph值至5-9之間;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
本發(fā)明所述的臨時(shí)冠橋材料,在應(yīng)用時(shí),將本體組份和催化劑組份按質(zhì)量份數(shù)1:1混合均勻,固化得到臨時(shí)冠橋樹脂材料。其具有耐磨性好,臨床性能穩(wěn)定,同時(shí)具有顏色穩(wěn)定著色率低,操作簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面以實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取10g二氧化硅;在攪拌狀態(tài)下加入1.5gγ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷,攪拌2小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在50℃的烘箱中,抽真空,烘干6小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取40g三乙二醇二甲基丙烯酸,1g雙環(huán)內(nèi)酯混合,攪拌至均勻,然后在攪拌狀態(tài)下加入到22g雙酚a-甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料35g加入到上述樹脂混合物中,攪拌3小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.4g磷酸氫鈉、0.3g2-磷酸基丁烷-1,2—二羧酸、0.1g磷酸酯pm1500,0.3g薄荷香精,攪拌至分散均勻;
(4)用碳酸氫鈉調(diào)節(jié)ph值至6;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取50g硅烷處理的納米填料加入到45g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯中,攪拌4.5小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入3g過氧化苯甲酰、0.2g二乙三胺五乙酸、0.3g一水檸檬酸,0.3g磷酸酯pm1500,攪拌2小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入碳酸氫銨調(diào)節(jié)ph值至7.5;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
實(shí)施例2
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取5g二氧化硅、3g氟化鈉和2g磷酸三鈣;在攪拌狀態(tài)下加入1.5gγ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和1gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,攪拌1小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在70℃的烘箱中,抽真空,烘干4小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取40g乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、15g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)、2g螺環(huán)原碳酸酯和3g環(huán)縮醛混合,攪拌至均勻;然后在攪拌狀態(tài)下加入到30g二甲基丙烯酰氧基(三甲基)六甲基二脲烷(udma)和5g環(huán)氧樹脂e-44中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料45g加入到上述樹脂混合物中,攪拌4.5小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.4g偏磷酸鈉、0.6g二乙三胺五乙酸、0.5g磷酸酯pm3000、0.5g香橙和0.5g冬青香精,攪拌至分散均勻;
(4)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值至9;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取50g硅烷處理的納米填料加入到30g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)和20g氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯中,攪拌5小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入3g過氧化苯甲酰、2g乙二胺、0.2g氨三乙酸、0.3g檸檬酸、0.1g磷酸酯pm3030攪拌2小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入檸檬酸調(diào)節(jié)ph值至5.5;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
實(shí)施例3
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取3g玻璃粉、3g氟化鈉和2g磷酸三鈣;在攪拌狀態(tài)下加入1.5gγ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和1.5gγ-氨丙基三乙氧基硅烷,攪拌3小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在60℃的烘箱中,抽真空,烘干5小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取22g乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、8g甲基丙烯酸-β羥乙酯、2g雙環(huán)原酸酯和1g環(huán)縮醛,混合,攪拌至均勻;然后在攪拌狀態(tài)下加入到15g二甲基丙烯酰氧基(三甲基)六甲基二脲烷(udma)和5g環(huán)氧樹脂e-44中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料35g加入到上述樹脂混合物中,攪拌3小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.1g乙二胺四乙酸、1.5g磷酸酯pm3060,攪拌至分散均勻;
(4)用氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值至8;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取35g硅烷處理的納米填料加入到20g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)和20g氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯中,攪拌3小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入1g過氧化苯甲酰,1g乙二胺、0.2g2-磷酸基丁烷-1,2-二羧酸、0.8g草酸、1g磷酸酯pm1500攪拌3小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至6;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
實(shí)施例4
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取3g二氧化硅、3g硝酸鉀和4g磷酸三鈣;在攪拌狀態(tài)下加入0.5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷,攪拌1.5小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在55℃的烘箱中,抽真空,烘干5.5小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取25g乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、5g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、8g甲基丙烯酸-β羥乙酯、1g螺環(huán)原碳酸酯,混合,攪拌至均勻;然后在攪拌狀態(tài)下加入到12g雙酚a-甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂(bis-gma)和3g環(huán)氧樹脂e-44中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料40g加入到上述樹脂混合物中,攪5小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.3g乙二胺四乙酸、0.3g酒石酸、1.0g磷酸酯pm3000、0.5g香芋香精,攪拌至分散均勻;
(4)用氫氧化鉀調(diào)節(jié)ph值至8;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取42g硅烷處理的納米填料加入到22g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)和28g甲基丙烯酸-β羥乙酯中,攪拌3小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入2g過氧化苯甲酰,1g乙二胺、3對甲苯亞硫磺酸鈉、2gn,n-二羥丙基對甲苯胺、0.3g磷酸氫鈉、0.8酒石酸、1g磷酸酯pm1000,攪拌2小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入三乙醇胺調(diào)節(jié)ph值至6.5;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
實(shí)施例5
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取2g硅酸鋁鋰、1g硝酸鉀、5g二氧化硅和2g磷酸三鈣;在攪拌狀態(tài)下加入0.5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和2.5gγ-巰丙基三甲氧基硅烷攪拌2小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在50℃的烘箱中,抽真空,烘干6小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取20g氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯、25g乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、5g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、5g甲基丙烯酸-β羥乙酯,3g螺環(huán)原碳酸酯,混合,攪拌至均勻;然后在攪拌狀態(tài)下加入到18g雙酚a-甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂(bis-gma)和17g環(huán)氧樹脂e-44中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料40g加入到上述樹脂混合物中,攪4小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.4g偏磷酸鈉、0.2g乙二胺二乙酸、0.4g氨三乙酸、0.8g磷酸酯pm3030,0.3g薄荷香精,攪拌至分散均勻;
(4)用氫氧化鉀調(diào)節(jié)ph值至9;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取50g硅烷處理的納米填料加入到20g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)和30g甲基丙烯酸-β羥乙酯中,攪拌3小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入2g過氧化苯甲酰、4g乙二胺、1g對甲苯亞硫磺酸鈉、1gn,n-二羥丙基對甲苯胺、0.8酒石酸、1.5g磷酸酯pm1500,攪拌2小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入磷酸調(diào)節(jié)ph值至5;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。
實(shí)施例6
硅烷處理的納米填料制備方法如下:
(1)取3g硅酸鋁鋰、1g氟化鈉、4g二氧化硅和2g磷酸三鈣;在攪拌狀態(tài)下加入1.5gγ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和0.5gγ-巰丙基三甲氧基硅烷攪拌1小時(shí),然后置于超聲波中超聲1小時(shí);
(2)將混合物在70℃的烘箱中,抽真空,烘干4.5小時(shí),研磨,得硅烷偶聯(lián)劑處理的納米填料。
本體組份的制備方法如下:
(1)取10g氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯、28g乙二醇二甲基丙烯酸酯(egdma)、10g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯,4g螺環(huán)原酸酯、1g雙環(huán)原酸酯,混合,攪拌至均勻;然后在攪拌狀態(tài)下加入到11g雙酚a-甲基丙烯酸縮水甘油酯樹脂(bis-gma)、12g環(huán)氧樹脂e-44、8g雙酚a乙烯醇二丙烯酸甲酯中,攪拌至均勻狀態(tài);
(2)取上述硅烷處理的納米填料50g加入到上述樹脂混合物中,攪5小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)依次加入0.2g肌苷酸、0.1g氨三乙酸、0.5g葡糖酸、0.1g磷酸酯pm3060、0.3g薄荷香精、0.1g冬青香精,攪拌至分散均勻;
(4)用磷酸調(diào)節(jié)ph值至5;
(5)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到本體組份。
催化劑組份的制備包括以下步驟:
(1)取42g硅烷處理的納米填料加入到18g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(dmaema)、17g甲基丙烯酸-β羥乙酯和5g氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯中,攪拌2小時(shí);
(2)在攪拌狀態(tài)下,依次加入1.5g過氧化苯甲酰、3.5g乙二胺、1.5g對甲苯亞硫磺酸鈉、1.8酒石酸、0.3g草酸、1.1g磷酸酯pm1500,攪拌3小時(shí),然后在超聲波中分散1小時(shí);
(3)加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值至9;
(4)在攪拌狀態(tài)下,抽真空,得到催化劑組份。