本發(fā)明屬于陶瓷成型制品,具體涉及一種牙釉質(zhì)貼面修復材料及其制備方法。
背景技術(shù):
1、日常生活中,不良的口腔衛(wèi)生習慣、飲食結(jié)構(gòu)以及意外損傷等都可能導致牙齒出現(xiàn)各種問題。例如,長期飲用咖啡、茶等有色飲料,或者吸煙等不良習慣,容易使牙齒表面著色,影響美觀。此外,齲齒、牙齒磨損、外傷等也會造成牙齒的形態(tài)和結(jié)構(gòu)破壞。牙齒的缺損、變色等問題日益普遍,傳統(tǒng)的修復方法如補牙等,雖然可以解決部分問題,但在美觀度和耐久性方面往往不盡如人意。
2、擁有一口整齊、潔白的牙齒不僅有助于口腔健康,還能提升個人形象和自信心。在社交、職業(yè)等場合,美觀的牙齒成為越來越多人的需求。隨著人們對口腔健康和美觀的關(guān)注度不斷提高,對牙齒修復技術(shù)的要求也越來越高。隨著牙齒修復技術(shù)的不斷發(fā)展,牙釉質(zhì)貼面修復材料(即牙齒貼面)孕育而生,在口腔醫(yī)學領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。牙釉質(zhì)貼面修復材料能夠在不損傷過多牙體組織的情況下,顯著改善牙齒的外觀,滿足人們對美的追求。如專利cn208031312u公開了一種牙齒貼面,包裹牙齒表面,保護牙齒,同時提高美觀性。
3、現(xiàn)有牙齒貼面的材料類型主要有樹脂貼面、瓷貼面、硬質(zhì)樹脂貼面。樹脂貼面價格低,但存在耐久性差,容易老化變色,易磨損,清潔難度較大的問題。瓷貼面具有耐磨性強,不易過敏,顏色美觀穩(wěn)定的優(yōu)點,但存在對牙體組織磨除量相對較大,會引起牙齒敏感的問題,在受到較大外力撞擊或咬硬物時,陶瓷貼面有可能出現(xiàn)崩瓷現(xiàn)象,更換成本高。硬質(zhì)樹脂貼面雖然比樹脂貼面有耐磨性好的優(yōu)勢,但與瓷貼面相比,在美觀度和耐久性方面還是稍遜一籌,仍然需要磨除較大量的牙體組織,會引起牙齒敏感等問題。
4、因此,需要開發(fā)新型的牙齒貼面材料,在保證良好的生物相容性、高硬度、耐磨的同時,進一步提高貼附性,降低對牙體組織的磨除量,并且降低崩瓷、脫落風險,以及提供更好的使用體驗。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了進一步提高牙齒貼面材料的貼附性,降低對牙體組織的磨除量,并且降低崩瓷、脫落風險,提供更好的使用體驗。本發(fā)明提供一種牙釉質(zhì)貼面修復材料及其制備方法,采用氧化鋯、氧化鋁、羥基磷灰石、二甲基甲硅烷基化硅石、二氧化硅、氟磷灰石、氧化鎂、熱固性丙烯酸樹脂、氫氧化鋁凝膠、硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯醇、肌醇六磷酸鈉等為原料,各種成分按一定比例配合,采用特殊工藝制備牙齒貼片,在保證良好的生物相容性、高硬度、耐磨的同時,能夠進一步提高貼附性,降低對牙體組織的磨除量,并且降低崩瓷、脫落風險,延長使用壽命,提供更好的使用體驗。其具體技術(shù)方案如下:
2、一種牙釉質(zhì)貼面修復材料,包括以下質(zhì)量份數(shù)的原料:60份~70份氧化鋯、15份~20份氧化鋁、8份~12份羥基磷灰石、5份~8份二甲基甲硅烷基化硅石、3份~6份二氧化硅、0.1份~0.5份氟磷灰石、0.3份~0.5份氧化鎂、3份~6份熱固性丙烯酸樹脂、3份~5份氫氧化鋁凝膠、1.5份~3份硅烷偶聯(lián)劑、0.5份~1.5份聚乙烯醇、0.5份~1.5份肌醇六磷酸鈉。
3、上述技術(shù)方案中,所述氧化鋯、氧化鋁、羥基磷灰石、二氧化硅、氟磷灰石和氧化鎂的粒度均為納米級。
4、上述技術(shù)方案中,所述二甲基甲硅烷基化硅石的粒度范圍為0.3μm~2μm。
5、上述技術(shù)方案中,所述熱固性丙烯酸樹脂為液態(tài),型號為hk87010。
6、上述技術(shù)方案中,所述硅烷偶聯(lián)劑的型號為kh-560,所述聚乙烯醇和肌醇六磷酸鈉的粒度均為納米級。
7、上述一種牙釉質(zhì)貼面修復材料的制備方法,包括如下步驟:
8、s1:按質(zhì)量份數(shù),將氧化鋯、氧化鋁、羥基磷灰石、二氧化硅、氟磷灰石和氧化鎂進行預混均勻,得到混合物a;將聚乙烯醇和肌醇六磷酸鈉進行預混均勻,得到混合物b;將二甲基甲硅烷基化硅石均勻分散于熱固性丙烯酸樹脂中,抽真空排氣,得到改性物c;
9、s2:將混合物a和混合物b進行混合均勻,之后加入氫氧化鋁凝膠和硅烷偶聯(lián)劑,進行混合均勻,之后加入改性物c,進行混合均勻,得到基料;
10、s3:將基料進行裝模,依次進行冷壓、等靜壓、中溫熱處理、高溫熱處理,得到成型的牙齒貼片,即牙釉質(zhì)貼面修復材料。
11、上述制備方法的s3中,所述冷壓的壓力為8mpa~15mpa,冷壓的時間為8s~15s,冷壓的溫度為80℃~90℃。
12、上述制備方法的s3中,所述等靜壓的壓力為260mpa~280mpa,等靜壓的時間為50s~80s,等靜壓的溫度為120℃~150℃。
13、上述制備方法的s3中,所述中溫熱處理的溫度為600℃~800℃,中溫熱處理的時間為30min~60min。
14、上述制備方法的s3中,所述高溫熱處理的溫度為1200℃~1400℃,高溫熱處理的時間為60min~90min。
15、本發(fā)明提供的一種牙釉質(zhì)貼面修復材料及其制備方法,與現(xiàn)有技術(shù)相比,有益效果為:
16、一、本發(fā)明牙釉質(zhì)貼面修復材料采用氧化鋯、氧化鋁、羥基磷灰石、二甲基甲硅烷基化硅石、二氧化硅、氟磷灰石、氧化鎂、熱固性丙烯酸樹脂、氫氧化鋁凝膠、硅烷偶聯(lián)劑、聚乙烯醇、肌醇六磷酸鈉等為原料,各種成分按一定比例配合制備牙齒貼片,在保證良好的生物相容性、高硬度、耐磨的同時,能夠進一步提高貼附性,降低對牙體組織的磨除量,并且降低崩瓷、脫落風險,延長使用壽命,提供更好的使用體驗。
17、二、氧化鋁添加到氧化鋯陶瓷中,能在一定程度上增強復合材料的整體強度和硬度,使牙齒貼片在日常使用中更耐磨損和抗外力沖擊,延長使用壽命。氧化鋁的加入能夠改善氧化鋯陶瓷的微觀結(jié)構(gòu),抑制裂紋擴展,從而提高材料的韌性,降低牙齒貼片在受到咬合力等作用時發(fā)生破裂的風險。氧化鋁能夠作為助熔劑,在一定程度上降低氧化鋯陶瓷的燒結(jié)溫度,加快陶瓷材料的燒結(jié)時間,這有助于減少能源消耗、降低生產(chǎn)成本,同時也能減輕高溫對設(shè)備的要求,以及降低高溫對其他復合成分的結(jié)構(gòu)影響。適量的氧化鋁添加能夠改善氧化鋯陶瓷漿料的流動性和成型性,使牙齒貼片在制作過程中更容易獲得均勻的形狀和尺寸,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。通過調(diào)整氧化鋁的含量和其他添加劑的配比,能夠微調(diào)牙齒貼片的顏色和透明度,使其更好地與天然牙齒的外觀相匹配,達到更自然、美觀的修復效果。氧化鋁的存在能夠使牙齒貼片的表面更加光滑、細膩,減少氣孔、裂紋等表面瑕疵的出現(xiàn),提高貼片的外觀質(zhì)量和美學性能。
18、三、羥基磷灰石與人體組織有很好的相容性,不會引起過敏反應和排斥反應,添加到氧化鋯陶瓷牙齒貼片中能夠提高整體的生物相容性,降低對口腔組織的刺激,減少不良反應的發(fā)生風險。羥基磷灰石是牙齒的主要無機成分,對于因齲齒等原因?qū)е卵例X表面脫礦的部分,添加羥基磷灰石后,在口腔環(huán)境中能提供鈣、磷離子,有助于牙齒表面的再礦化過程,使受損的牙釉質(zhì)得到一定程度的修復和強化,提高牙齒的抗齲能力。羥基磷灰石能夠改善氧化鋯陶瓷的微觀結(jié)構(gòu),抑制裂紋擴展,從而提高材料的韌性,降低牙齒貼片在受到咬合力等作用時發(fā)生破裂的風險。羥基磷灰石的顏色與牙齒的天然顏色相近,添加到氧化鋯陶瓷中能使牙齒貼片的顏色更加自然、逼真,與周圍的天然牙齒更好地融合,提高修復后的美觀效果。
19、四、二甲基甲硅烷基化硅石能夠增加氧化鋯陶瓷表面的硅含量,使其更易于與粘接劑發(fā)生化學反應,形成牢固的化學鍵合,從而提高牙齒貼片與牙齒表面的粘接強度,減少貼面脫落的風險,有效降低牙齒組織的磨除量。適當含量和粒度的二甲基甲硅烷基化硅石有助于改善氧化鋯陶瓷表面的潤濕性,使粘接劑能夠更好地在其表面鋪展和滲透,進一步增強粘接效果。適當添加二甲基甲硅烷基化硅石能夠很好的降低陶瓷牙齒貼片的熱膨脹系數(shù),與其他成分配合使用能夠提高陶瓷牙齒貼片的抗老化性;對牙齒貼片的顏色穩(wěn)定性有一定的幫助,減少顏色在口腔環(huán)境中因各種因素(如食物、飲料、口腔分泌物等)而發(fā)生褪色或變色的現(xiàn)象。
20、五、二氧化硅能夠在氧化鋯陶瓷基體中起到彌散強化的作用,抑制裂紋擴展,提高牙齒貼片的強度和韌性,使其更能承受咀嚼壓力,減少破裂或損壞的風險。適量添加二氧化硅能提高材料的硬度,使其更耐磨,同時也可調(diào)節(jié)彈性模量,使牙齒貼片與天然牙齒在力學性能上更加匹配,提供更舒適的使用體驗。
21、在貼片表面形成的硅羥基(-si-oh)與粘接劑中的活性成分發(fā)生化學反應,形成化學鍵合,從而提高牙齒貼片與牙齒表面的粘接強度,降低貼面脫落的可能性。二氧化硅還能夠調(diào)節(jié)牙齒貼片的透明度和色澤,使貼片更好地模擬天然牙齒的外觀。
22、六、氟磷灰石與人體牙齒的天然成分羥基磷灰石結(jié)構(gòu)相似,具有良好的生物相容性,添加到氧化鋯陶瓷牙齒貼片中能夠使其與人體口腔組織更和諧地相處,減少對口腔黏膜等組織的刺激和不良反應。在口腔環(huán)境中,氟離子能夠從氟磷灰石中釋放出來,與牙齒表面的鈣、磷等礦物質(zhì)結(jié)合,促進牙齒硬組織的再礦化,增強牙齒的抗齲能力,有助于預防貼面周圍牙齒組織的齲壞病變。氟磷灰石能夠在氧化鋯陶瓷基體中起到彌散強化的作用,抑制裂紋擴展,提高牙齒貼片的強度和韌性,使其更能承受咀嚼壓力,降低破裂或損壞的風險。氟磷灰石的折射率等光學性質(zhì)與氧化鋯陶瓷相互配合,使光線更好地透過或散射,讓牙齒貼片的顏色和透明度更接近天然牙齒。
23、七、氧化鎂能夠作為穩(wěn)定劑,摻入氧化鋯晶體中能使氧化鋯的晶型由單斜相(m)轉(zhuǎn)變成四方相(t),使氧化鋯在不同溫度下,特別是在高熱循環(huán)時保持晶型穩(wěn)定,從而提高牙齒貼片的穩(wěn)定性和抗老化性能。同時也可以抑制晶粒長大,提高牙齒貼片的致密度,使其更加致密,進而提高強度和韌性,更好地承受咀嚼壓力。氧化鎂與人體組織具有較好的生物相容性,添加到氧化鋯陶瓷牙齒貼片中能夠使其與人體口腔組織更和諧地相處,減少對口腔黏膜等組織的刺激和不良反應。
24、八、在氧化鋯陶瓷牙齒貼片中添加熱固性丙烯酸樹脂,主要有以下作用:熱固性丙烯酸樹脂具有良好的粘結(jié)性能,能夠提高基料的壓實密度,使各成分材料緊密結(jié)合,且能夠填充顆粒表面和顆粒之間孔隙,消除氣泡,提高牙齒貼片使用性能。熱固性丙烯酸樹脂參與短時間燒結(jié)后與其他成分結(jié)合性好,能夠增加氧化鋯陶瓷牙齒貼片的韌性,使其更能承受口腔內(nèi)的各種力學作用,降低貼片破裂或損壞的風險,并增強抗微裂紋能力和耐久性。熱固性丙烯酸樹脂進行熱處理后,揮發(fā)性物質(zhì)排出,安全無刺激,且不影響顏色美觀性。
25、九、氫氧化鋁凝膠能夠提高材料的壓實密度,能夠填充顆粒表面和顆粒之間孔隙,消除氣泡,提高基料壓實質(zhì)量,在熱處理燒結(jié)過程中參與反應,有助于提高陶瓷牙齒貼片的燒結(jié)密度,提高繞曲強度、維氏硬度、斷裂韌性,減小熱膨脹系數(shù)。
26、氫氧化鋁凝膠有助于分散和緩解氧化鋯陶瓷內(nèi)部的應力集中,減少因應力集中導致的裂紋產(chǎn)生和擴展,提高牙齒貼片的整體強度和耐久性。氫氧化鋁凝膠熱處理后保留的成分能夠與人體口腔組織更和諧地相處,減少對口腔黏膜等組織的刺激和不良反應,降低過敏等風險。
27、十、硅烷偶聯(lián)劑分子中的一部分官能團(如烷氧基)能與氧化鋯陶瓷表面的羥基發(fā)生水解反應,形成化學鍵,使其緊密結(jié)合;另一端的有機官能團能與粘結(jié)劑樹脂發(fā)生反應,從而在氧化鋯陶瓷和粘結(jié)劑之間架起“橋梁”,將兩種不同性質(zhì)的材料牢固地連接在一起,大大提高粘結(jié)強度,防止牙齒貼片在口腔中脫落。硅烷偶聯(lián)劑能夠降低氧化鋯陶瓷與粘結(jié)劑之間的表面張力,使粘結(jié)劑更好地潤濕氧化鋯陶瓷表面,增加接觸面積,進一步提高粘結(jié)效果。能在一定程度上阻止水分滲透到粘結(jié)界面,減少因水分引起的粘結(jié)劑老化、降解等問題,從而提高牙齒貼片修復的耐久性,延長其使用壽命??谇画h(huán)境復雜,有唾液、食物殘渣、細菌等,硅烷偶聯(lián)劑能夠增強粘結(jié)劑與氧化鋯陶瓷在口腔環(huán)境中的穩(wěn)定性,使其能更好地承受咀嚼力、溫度變化等因素的影響,保持長期的粘結(jié)性能。
28、十一、在牙齒貼片的制作過程中,聚乙烯醇作為一種輔助材料,幫助氧化鋯陶瓷更好地成型,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。聚乙烯醇能夠改善顆粒材料表面相融性,在混合和加壓時,聚乙烯醇能夠使顆粒材料更容易與熱固性丙烯酸樹脂、硅烷偶聯(lián)劑相結(jié)合,提高成型質(zhì)量。聚乙烯醇與熱固性丙烯酸樹脂、硅烷偶聯(lián)劑中的成分相互作用,調(diào)節(jié)粘度、流動性等性能,使基料受壓更易于排出氣體和多余液體,確保液體充分均勻的填充,提高冷壓和等靜壓成型的質(zhì)量均勻性。調(diào)節(jié)材料的干燥速度,避免過快干燥導致的開裂等問題,使牙齒貼片在熱處理干燥過程中更加穩(wěn)定。
29、十二、肌醇六磷酸鈉能夠減少口腔細菌在牙齒貼片表面的粘附,降低齲齒和牙周炎等口腔疾病的發(fā)生風險。通過與細菌表面的離子或蛋白質(zhì)相互作用,改變細菌的表面性質(zhì),使其難以附著在貼片上,對牙結(jié)石的形成有一定的抑制作用。肌醇六磷酸鈉作為一種抗氧化劑,能保護氧化鋯陶瓷和牙齒組織免受氧化應激的損害,維持牙齒貼片的穩(wěn)定性和顏色持久度。肌醇六磷酸鈉燒結(jié)反應后能夠很好的提高陶瓷牙齒貼片的抗老化性。
30、十三、本發(fā)明制備方法中,先將二甲基甲硅烷基化硅石均勻分散于熱固性丙烯酸樹脂中,抽真空排氣,得到改性物c;使熱固性丙烯酸樹脂預先對二甲基甲硅烷基化硅石進行表面改性,排出氣體,表面粘附一層熱固性丙烯酸樹脂,能夠提高二甲基甲硅烷基化硅石的表面粘附性和兩者的結(jié)合性,更好的發(fā)揮二甲基甲硅烷基化硅石與熱固性丙烯酸樹脂的疊加效果,終混后使牙齒貼片質(zhì)量、應力更加均勻,進一步提高牙齒貼片的使用性能。
31、十四、本發(fā)明冷壓和等靜壓的溫度設(shè)計,能夠提高基料的壓實結(jié)合性,排液均勻順利性,壓實均質(zhì)性,進而提高中溫熱處理和高溫熱處理的質(zhì)量,進而使牙齒貼片的性能提升。