[发明专利]用于数控加工成型的纳米复合树脂牙科材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米生物材料，特别是涉及纳米复合树脂牙科材料，具体涉及到一种用于数控加工成型的纳米复合树脂牙科新材料及其制备方法。

背景技术

目前在临床上广泛使用的制作活动义齿人造牙主要材料为甲基丙烯酸甲酯，但通常使用的聚甲基丙烯酸甲酯人造牙的维氏硬度为15～20MPa、线胀系数为80～90×10^-6·K^-1、弹性模量为2～2.4GPa、密度为1.1～1.2g/cm³。该材料存在硬度较低、收缩较大、耐磨性较差、强度低、不够致密等问题。而且人工牙耐磨性的影响更多地表现在总义齿的修复中，义齿磨耗严重，咬不碎食物，进而垂直高度减小，这些因素也是更换总义齿的主要原因之一。因此，聚甲基丙烯酸甲酯作为人工牙在临床修复使用上受到一定的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有机技术的缺点，提供一种致密高、耐磨性能和硬度高等力学性能好的数控加工用纳米复合树脂牙科材料。

本发明的另一目的在于提供上述数控加工用纳米复合树脂牙科材料的制备方法。从工艺上解决纳米复合材料不够致密问题，使之能较多的应用于临床牙科材料中。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

用于数控加工成型的纳米复合树脂牙科材料：以重量份数计，该材料由以下组分组成：

树脂基质A：25～36份

树脂基质B：15～30份

无机填料A：30～35份

无机填料B：8～15份

有机填料：0～2份

引发剂：0.8～1.4份

还原剂：0.8～1.4份

阻聚剂：0.01～0.05份

着色剂：0.001～0.007份

所述的树脂基质A为双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)；所述的树脂基质B为双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯；所述的无机填料A为纳米二氧化硅，粒径为10～40nm；所述的无机填料B为纳米氧化锆，粒径为20～60nm；所述的有机填料为芳伦纤维；所述的引发剂为过氧化苯甲酰；所述的还原剂为N，N-二羟乙基-3-4甲基苯胺；所述的阻聚剂为对羟基苯甲醚；所述的着色剂为二氧化钛。

所述的纳米二氧化硅使用前用无水乙醇抽提15～18h。

所述的纳米二氧化硅平均粒径为16nm。

所述的纳米氧化锆平均粒径为40nm。

用于数控加工成型的纳米复合树脂牙科材料的制备方法，包括如下步骤和工艺条件：

(1)树脂基体的制备：以重量份数计，将25～36份双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯和15～30份双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯混合，组成树脂基体，加入到避光的搅拌容器中，搅拌混合均匀；

(2)引发体系混合物的制备：以重量份数计，将含有0.8～1.4份引发剂过氧化苯甲酰与含有0.8～1.4份还原剂N，N-二羟乙基-3-4甲基苯胺进行等量调和后，混合均匀，室温下固化3～5min；

(3)无机填料混合物的制备：以重量份数计，将30～35份纳米二氧化硅和8～15份纳米氧化锆混合均匀；

(4)将步骤(2)、(3)所得混合物、0～2份芳伦纤维、0.01～0.05份对羟基苯甲醚和0.001～0.007份二氧化钛逐步加入步骤(1)的树脂基体中，避光、超声分散，超声频率为800KHz-1500KHz、功率为50～60W，分散1～2h，75～85℃保温0.5～1h后，在氮气气氛中55～65℃恒温40～50h，即可得到可数控加工用纳米复合树脂牙科材料。

所述的纳米二氧化硅或纳米氧化锆在混合之前用硅烷偶联剂进行表面改性处理。所述的表面改性方法为：将2～4份无机填料纳米二氧化硅或纳米氧化锆加入800～1000份无水乙醇中，在频率为1MHz-1.5MHz、功率为80～100W条件下进行超声分散30～40min，然后加入2～5份去离子水水解后的硅烷偶联剂γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH-570)，在50～60℃搅拌反应12～15h，离心烘干，即得改性后无机填料纳米二氧化硅或纳米氧化锆。

本发明中着色剂二氧化钛也称为钛白粉。