[发明专利]可固化弹性体印模材料

说明书

技术领域

本发明涉及牙科用硅氧烷组合物，尤其是具有适当的亲水性能的可固化弹性体印模材料，适合应用于口腔环境内取模。本发明的组合物中使用的填料是经过表面处理的，该填料可使该印模材料具有合适的流动性、填料添加量和亲水性，而且填料的表面处理工艺较为简便，无副产物生成。

背景技术

可固化弹性体印模材料目前广泛用作牙科印模材料，一般来说，该类材料在使用前以两种待混合的组分即基础糊剂和催化剂糊剂的形式存在，并通过加成交联反应或缩合交联反应固化。对于加成型弹性体印模材料具有强度高、弹性和流动性好、可塑性佳、尺寸稳定、精确度高、化学性能稳定等优点，但这一类型的硅氧烷组合物存在的缺点就是其高疏水性，当在湿表面如在通常存在血液、唾液或其它液体的口腔环境中，很难实现精确取模。印模材料除了在制取印模的过程中要与各种沾有唾液的口腔组织相接触，在灌注模型时还要与模型材料直接接触，因此表面润湿性是印模材料能否精确再现口腔组织结构以及能否获得无气泡、无孔隙石膏模型的主要因素。

目前最常用的改善硅氧烷表面活性的方法就是加入表面活性剂赋予材料以亲水性和表面润湿性。但是表面活性剂分子易于从材料中游离到表面，当与水接触的时候，这些分子易于从中萃取出来；此外，当添加到一定量的时候，表面活性剂会影响组合物的固化反应和固化后的性能。

Hare等在美国专利No.6，561，807发现HLB（亲水亲油平衡值）为8～11、pH为6～8的壬基酚聚氧乙烯醚非离子表面活性剂(CH₂O)C₁₅H₂₄O是一类比较理想的亲水改性剂，它可以使印模与水的润湿角小于50°。

其它一些效果较好的亲水改性剂有：美国专利No.5,637,628中聚合度为1000～5000的聚乙烯基醚、美国专利No.6,013,711中的聚醚改性聚硅氧烷和美国专利No.6,239,244中的十一碳烯酸酯等。

Waller等在美国专利No.6,201,038中认为，许多亲水改性剂与硅氧烷的混合性较差，当印模长时间与水接触后(如水洗、消毒等过程)，这些改性剂会从材料中分离出来，使印模丧失亲水性，因此，他们采用了一种可以参与硫化反应的改性剂，其优点在于可以通过加成反应而结合到硫化产物中，用含有此种亲水改性剂的材料制成的印模即使长时间与水接触也不会失去亲水性。

除了通过添加单体能改善组合物的亲水性能外，填料也是改善组合物亲水性能的另外一个重要方面，若填料处理工艺不当，会使得到的粉体疏水度过高或过低。当粉体疏水度过高时，粉体表面基团数量会增加，粉体与组合物间的结合力增强，会极大增强组合物的疏水性能，从而影响材料使用性能；反之当粉体疏水度过低时，粉体表面基团数量减少，粉体与组合物间的结合力降低，会大大降低印模材料的物理机械性能。

填料是加成型硅橡胶印模材料中重要的原材料之一，约占材料总重的10～90%，主要包括增强填料和非增强填料两种。其中，增强填料主要有气相白炭黑和沉淀相白炭黑，能够通过与橡胶分子链的物理和化学吸附而对橡胶起到补强作用。非增强填料主要有石英、碳酸钙、硅藻土、高岭土、分子筛、金属氧化物粉末等等，其作用是对橡胶进行增容，降低成本。用于硅橡胶印模材料体系的填料，由于其表面存在着硅羟基而呈亲水性，在有机相中难以浸润和分散，为使这些填料在体系中很好的吸附、润湿、分散，并能赋予材料一定的流动性，提高其固化后的物理机械强度，应该对其进行表面处理，以消除硅羟基，接枝上新的与体系相容的基团。

通过适当的化学反应，可以将特定的官能团或配剂以共价键与硅胶表面结合，从而使硅胶的表面状态与性质达到预期的要求，即通过化学修饰，将所需要的官能团或配剂牢固地联接在硅胶表面上，而硅胶基质固有的特性并没有发生变化。

表面改性中所用的硅烷偶联剂是研究最早、应用最广泛的偶联剂之一，它的通式为RSiX，式中R为有机基团，如甲基、乙烯基、氨丙基等；X为某些易于水解的基团，如氯、甲氧基或乙氧基等，这些基团能与填料表面进行某种反应，使之牢固结合在粒子表面上。所以偶联剂是一种具有双亲结构的物质，分子中一部分基团可与无机物表面基团反应，形成牢固的化学键，另一部分具有亲和有机物的性质，与之发生化学反应或物理缠结，从而改善异种物质的亲和性，提高复合材料的功能。硅烷化处理即指有机硅烷偶联剂的X基团水解后与无机填料表面作用，使其余的基团牢固地结合在填料的表面。