[发明专利]一种人造牙齿材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料，尤其是一种人造牙齿材料及其制备方法。 

背景技术

目前，临床上使用最多的人造牙齿材料是聚甲基丙烯酸甲酯类，此种材料由于具有操作方便、耐腐蚀、抗碎裂能力强、可设计性强、生物相容性好、成本低廉、坚固耐用等优点而深受医生和患者的欢迎。但是，由于聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能较差，使得人造牙齿基托易开裂一直未能得到很好的解决。 

因此，希望提供一种机械性能较好的人造牙齿材料。 

发明内容

为此，本发明提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新型人造牙齿材料及其制备方法。 

根据本发明的一方面提供了一种人造牙齿材料的制备方法，该制备方法包括：提供原料，所述原料包括聚甲基丙烯酸甲酯和纳米纤维素。所述聚甲基丙烯酸甲酯是人造牙齿制造中常用的材料之一，应用此种材料制造出的人造牙齿具有耐腐蚀、抗碎裂能力强、生物相容性好、成本低廉、坚固耐用等优点，但是由于聚甲基丙烯酸甲酯的机械性能较差，使得人造牙齿基托易开裂一直未能得到很好的解决。 

纳米纤维素是通过纤维素水解得到的，尺寸在纳米级的纤维素。纳米纤维素具有较强的杨氏模量和张应力。当纳米纤维素在工程塑料中的含量达70％时，强度为普通工程塑料5倍的高强度，并且具有低的热膨胀系数和高透光率。 

因此，将纳米纤维素与聚甲基丙烯酸甲酯复合，形成新型人造牙齿材料，能够有效解决传统人造牙齿机械强度不足的问题，极大地提高人造牙齿的强度，满足医生和患者对人造牙齿的需求。同时，纳米纤维素是一种可再生资源，普遍存在于自然界中，具有成本低廉、生物相容性 好的优点，将纳米纤维素应用于人造牙齿材料，能够极大降低材料的成本。 

所述纳米纤维素的粒径范围为2～100nm。当所述纳米纤维素的粒径为2～100nm时，其具有最优的机械强度、最低的热膨胀系数和最高的透光率。 

所述聚甲基丙烯酸甲酯的粒径为纳米级。纳米聚甲基丙烯酸甲酯具有纳米尺寸效应、大比表面积以及自强界面结合，与大尺寸聚甲基丙烯酸甲酯相比物理力学性能更优。 

可选地，根据本发明的制备方法，其中提供的所述聚甲基丙烯酸甲酯占原料总重60～83％，所述纳米纤维素占原料总重的1～15％。当所述纳米纤维素的添加量为占原料总重的1～15％时，制作出的人造牙齿的力学强度最优。 

可选地，根据本发明的制备方法，进一步包括提供的占原料总重8～20％的微晶蜡和石蜡。由于纳米纤维素是亲水性物质，在与疏水性高分子材料如聚甲基丙烯酸甲酯共混时会存在团聚、共混不均匀的现象，所以本发明首先将纳米纤维素表面涂一层蜡，改善其亲油性，提高纳米纤维素在聚甲基丙烯酸甲酯中的分散均匀性，避免发生团聚，可在很大程度上提高聚甲基丙烯酸甲酯的机械强度。 

可选地，根据本发明的制备方法，提供的所述微晶蜡与所述石蜡的质量比为2：5～4：5。所述微晶蜡和石蜡都可以用作热熔胶黏剂的黏度调节剂，能够提高耐热性、耐寒性、柔韧性和粘接强度。微晶蜡好于石蜡，但抗结块性较差，二者配合使用，效果更优。当所述微晶蜡与所述石蜡的质量比为2：5～4：5时，效果最优。 

可选地，根据本发明的制备方法，进一步包括提供的占原料总重8～15％的乳化剂。 

可选地，根据本发明的制备方法，提供的所述乳化剂为烷基苯磺酸钠，或烷基苯磺酸钠和司盘80的混合物，或烷基苯磺酸钠、司盘80和吐温80的混合物。其中，烷基苯磺酸钠（ABS）氧化成本较低，合成工艺成熟，应用领域广泛，是非常出色的阴离子表面活性剂；司盘80（Span80）溶于热油及有机溶剂，是高级亲油性乳化剂。吐温80（Tw80） 在水、乙醇、甲醇或乙酸乙酯中易溶，在矿物油中极微溶解，是液体制剂中常用的表面活性剂的一种，为油/水型乳化剂。烷基苯磺酸钠（ABS）单独使用或者与司盘80（Span80）、吐温80（Tw80）中的一种和两种共同使用，能够提高乳化效果，提高微晶蜡和石蜡在纳米纤维素表面的粘附力，从而提高纳米纤维素在聚甲基丙烯酸甲酯中的分散均匀性，以避免发生团聚。 

可选地，根据本发明的制备方法，包括步骤： 

步骤S1100蜡乳液制备：将乳化剂加入水中并搅拌，加入微晶蜡和石蜡后加热，从而制成蜡乳液； 

步骤S1200纳米纤维素表面亲油性处理：配制质量百分百浓度为1-10％的纳米纤维素水溶液，将其与蜡乳液混合、105℃干燥、研磨，得到具有表面亲油性的纳米纤维素。