CN101288627A - 齿科用可塑型光固化复合材料桩钉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种齿科用可塑型光固化复合材料桩钉及其制备方法，技术特征在于：组份为光固化树脂、光敏剂、光引发剂，丙烯酸酯类树脂、热引发剂，基体树脂双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯，增强材料单向纤维。本发明采用光固化与热固化两种固化体系，形成互穿网络结构，在光固化树脂未固化前，丙烯酸酯类树脂由于分子量大，和光固化树脂基体相互贯穿而形成的交织网络聚合物，形成在分子水平上的强迫互溶和协同的特殊的聚合物复合结构，使两种聚合物的链之间相互缠绕，使相组织微细化，提高相间结合力，从而赋予预浸料一定的形状，达到可塑型的目的。优点在于：桩钉以预浸料形式使用，可满足不同病人不同弯曲度的要求，实现口内直接固化，减少复诊次数。

Description

齿科用可塑型光固化复合材料桩钉及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种齿科用可塑型光固化复合材料桩钉及其制备方法，属医学美容牙科修复材料，是一种能优良，接近牙本质，可通过光固化，实现口内直接固化，根据临床要求弯曲成不同角度及形状的复合材料桩钉。

背景技术

用桩钉制作桩冠修复残根、残冠是临床常用的方法。以往多从其强度、固位方面考虑。但近年来研究发现，目前临床广泛使用的金属桩钉，由于其弹性模量远大于牙体组织，用其修复无髓牙后，有引起根折的危险性。同时金属桩钉易腐蚀变色、不透光而影响美观；金属中某些元素又有可能引起过敏、具有毒性；影响磁共振(MRI)成像等缺点。尤其是近年来随着美容牙科的发展和人们对美观要求的提高，使无金属修复成为新的发展趋势。20世纪90年代，国外出现了碳纤维复合材料桩钉，尽管其机械性能比较理想，但因其固有的黑色影响美观，阻碍其被广泛应用于临床。热固化玻璃纤维复合材料具有理想的综合性能，理论上能够满足牙科桩钉的要求，国内第四军医大学周永明等人，采用E-玻璃纤维，丙烯酸树脂制备复合材料桩钉，弯曲强度和弯曲模量符合桩钉要求，但韧性不足。国内第四军医大学李伟等研制了一套弯曲角为5°、10°、15°的纤维桩钉。这三种桩钉均属于热固性复合材料桩钉，热固化工艺周期长，形状固定，无法满足临床不同角度的要求。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种齿科用可塑型光固化复合材料桩钉及其制备方法，制备的可塑型光固化复合材料桩钉，弯曲强度和模量接近牙本质，不会引起根折、腐蚀变色，没有毒性，生物相容性好，可光固化，固化时间短，可塑型，根据不同病人要求弯曲成不同角度，实现口内直接固化，减少复诊次数，提高修复质量。

技术方案

本发明的技术特征在于：组份为光固化树脂、光敏剂、光引发剂，丙烯酸酯类树脂、热引发剂，基体树脂双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯，增强材料单向纤维；光敏剂加入量为光固化树脂重量的0.2～1.0％；光引发剂加入量为光固化树脂重量的0.5～1.5％；丙烯酸酯类树脂加入量为光固化树脂重量的15～25％；热引发剂加入量为丙烯酸酯类树脂重量的0.2～1％；双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯加入量为光固化树脂重量的10～30％；单向纤维加入量为光固化树脂和丙烯酸酯类树脂的体积和的55～65％。

所述的光固化树脂采用环氧丙烯酸酯类树脂，如双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚F双乙基丙烯酸缩水甘油酯。

所述的光敏剂采用樟脑醌、安烯香***。

所述的光引发剂采用苯甲酸甲酯、对甲氨基苯甲酸乙酯。

所述的单向纤维为玻璃纤维，采用E-玻璃纤维，或高强玻璃纤维，或芳纶，或其中两种、三种的混合体；所述的单向纤维采用表面偶联剂处理，如硅烷偶联剂，钛酸酯类偶联剂，表面偶联剂的用量为单向纤维重量的0.1～1％。

所述的丙烯酸酯类树脂采用甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸羟乙酯。

所述的热引发剂为偶氮二异丁腈、或过氧化二苯甲酰。

一种制备可塑型光固化复合材料桩钉的方法，其特征在于制备步骤如下：

1)称量70～90克的光固化树脂于小玻璃杯中，于60℃真空干燥箱中保存；

2)称量光敏剂0.15～0.9克，光引发剂0.35～1.35克，热引发剂0.02～0.3克，丙烯酸酯类树脂10～22.5克，溶于7～27克双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯中，搅拌均匀，得混合物A；

3)将混合物A和光固化树脂混合均匀，常温避光保存15min，得混合物B；

4)称混合物B重量1.2～1.5倍的溶剂，与混合物B混合均匀，得到预浸料胶液；

5)用预浸料胶液浸渍单向纤维，得到预浸料；

6)将预浸料晾置至溶剂挥发到不粘手，按模具尺寸铺放到模具中，待预浸料铺满后，将模具放入80℃真空干燥箱中进行光固化0.5～2小时；

7)将纤维预浸料放在预成型模具内，在保温保压条件下，将纤维预浸料从模具内慢慢取出，即制得所需预成型纤维桩。

所述的溶剂为丙酮、乙醇，溶剂的加入量为基体树脂重量的1.2～1.5倍。

有益效果

本发明相比现有技术优点在于：采用热塑性树脂与光固化树脂形成互穿网络结构，赋予预浸料以可塑型。采用光固化体系，固化时间短。桩钉以预浸料形式使用，可满足不同病人不同弯曲度的要求，实现口内直接固化，减少复诊次数。

具体实施方式

现对本发明作进一步描述：

采用光固化树脂与热塑性树脂两种固化体系，形成互穿网络结构，在光固化树脂未固化前，热塑性树脂由于分子量大，和光固化树脂基体相互贯穿而形成的交织网络聚合物，形成在分子水平上的强迫互溶和协同的特殊的聚合物复合结构，使两种聚合物的链之间相互缠绕，使相组织微细化，提高相间结合力，从而赋予预浸料一定的形状，达到可塑型的目的。使用者可根据需要对预浸料进行塑型，尔后进行光固化。

长纤维沿桩钉轴向排布，赋予复合材料桩钉足够的弯曲强度和弯曲模量，纤维可采用表面偶联剂处理，使界面粘接强度提高。

偶联剂根据不同的基体树脂与纤维可采用相应的类型，如硅烷偶联剂，KH-550，KH-570，KH-590等，用量为处理料的1％，配制成丙酮溶液或酒精溶液使用。

光固化树脂可采用丙烯酸缩水甘油酯树脂，热塑性树脂采用甲基丙烯酸树脂，该体系无毒。

固化方式采用发光二极管固化灯，等离子弧光灯，氩激光灯等进行固化。

单向纤维采用玻璃纤维，高强玻璃纤维，芳纶等，或混合使用。纤维的体积含量为光固化树脂和丙烯酸酯类树脂的体积和的55～65％，单向纤维均沿桩钉轴向单向排列，为保证界面粘接好，单向纤维在使用前要采用偶联剂处理，从而使桩钉具有高的力学性能。

例1：称量80克双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯于小玻璃杯中，于60℃真空干燥箱中保存。称量安烯香***0.6克，对甲氨基苯甲酸乙酯1克，偶氮二异丁腈0.15克，20克甲基丙烯酸甲酯，溶于20克双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯中，搅拌均匀，得混合物A。将混合物A和双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，常温避光保存15min，得混合物B。将混合物B用130克丙酮稀释，浸渍单向高强玻璃纤维，得到预浸料。将预浸料晾置至丙酮挥发到不粘手，按模具尺寸铺放到模具中，待预浸料铺满后，进行光固化2小时，即制得所需预成型纤维桩。

例2：称量85克双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯于小玻璃杯中，于60℃真空干燥箱中保存。称量樟脑醌0.8克，对甲氨基苯甲酸乙酯1.2克，过氧化二苯甲酰0.26克，15克甲基丙烯酸羟乙酯，溶于25克双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯中，搅拌均匀，得混合物A。将混合物A和双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯混合均匀，常温避光保存15min，得混合物B。将混合物B用150克乙醇稀释，浸渍单向E-玻璃纤维，得到预浸料。将预浸料晾置至乙醇挥发到不粘手，按模具尺寸铺放到模具中，待预浸料铺满后，进行紫外光固化2小时，将纤维预浸料从模具内慢慢取出，即制得所需预成型纤维桩。

Claims (9)

1.一种齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：组份为光固化树脂、光敏剂、光引发剂，丙烯酸酯类树脂、热引发剂，基体树脂双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯，增强材料单向纤维；光敏剂加入量为光固化树脂重量的0.2～1.0％；光引发剂加入量为光固化树脂重量的0.5～1.5％；丙烯酸酯类树脂加入量为光固化树脂重量的15～25％；热引发剂加入量为丙烯酸酯类树脂重量的0.2～1％；双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯加入量为光固化树脂重量的10～30％；单向纤维加入量为光固化树脂和丙烯酸酯类树脂的体积和的55～65％。

2.根据权利要求1所述的齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的光固化树脂采用环氧丙烯酸酯类树脂，如双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯、双酚F双乙基丙烯酸缩水甘油酯。

3.根据权利要求1所述的齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的光敏剂采用樟脑醌、安烯香***。

4.根据权利要求1所述的齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的光引发剂采用苯甲酸甲酯、对甲氨基苯甲酸乙酯。

5.根据权利要求1所述的齿科用齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的单向纤维为玻璃纤维，采用E-玻璃纤维，或高强玻璃纤维，或芳纶，或其中两种、三种的混合体；所述的单向纤维采用表面偶联剂处理，如硅烷偶联剂，钛酸酯类偶联剂，表面偶联剂的用量为单向纤维重量的0.1～1％。

6.根据权利要求1所述的齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的丙烯酸酯类树脂采用甲基丙烯酸甲酯树脂、甲基丙烯酸羟乙酯。

7.根据权利要求1所述的齿科用可塑型光固化复合材料桩钉，其特征在于：所述的热引发剂为偶氮二异丁腈、或过氧化二苯甲酰。

8.一种制备权利1～4所述齿科用可塑型光固化复合材料桩钉的方法，其特征在于制备步骤如下：

1)称量70～90克的光固化树脂于小玻璃杯中，于60℃真空干燥箱中保存；

2)称量光敏剂0.15～0.9克，光引发剂0.35～1.35克，热引发剂0.02～0.3克，丙烯酸酯类树脂10～22.5克，溶于7～27克双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯中，搅拌均匀，得混合物A；

3)将混合物A和光固化树脂混合均匀，常温避光保存15min，得混合物B；

4)称混合物B重量1.2～1.5倍的溶剂，与混合物B混合均匀，得到预浸料胶液；

5)用预浸料胶液浸渍单向纤维，得到预浸料；

6)将预浸料晾置至溶剂挥发到不粘手，按模具尺寸铺放到模具中，待预浸料铺满后，将模具放入80℃真空干燥箱中进行光固化0.5～2小时；

7)将纤维预浸料放在预成型模具内，在保温保压条件下，将纤维预浸料从模具内慢慢取出，即制得所需预成型纤维桩。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为丙酮、乙醇，溶剂的加入量为基体树脂重量的1.2～1.5倍。