[发明专利]一种牙科修复用光固化复合树脂材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种牙科修复用光固化复合树脂材料及其制备方法。复合树脂包含无机填料氧化硅和氧化锆，以Bis‑GMA/TEGDMA为树脂基体，所述的氧化锆填料为经过3‑巯丙基三甲氧基硅烷或3‑氨基丙基三乙氧基硅烷表面改性的氧化锆颗粒，作为增强成分。该光固化复合树脂材料的制备包括氧化锆颗粒填料的硅烷改性，以及将表面改性的氧化锆颗粒填料同主体氧化硅颗粒与Bis‑GMA/TEGDMA树脂基体、樟脑醌和胺助引发剂二甲基氨基苯甲酸乙酯混合制备而成。本发明的复合树脂材料相较于含未处理的氧化锆颗粒或不含氧化锆颗粒的光固化复合树脂提供了增强的抗弯强度和弹性模量，从而具有进一步增强后牙修复体抗折强度以及临床使用寿命的潜力，且制备方法适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及口腔修复学和材料学领域，特别涉及一种牙科修复用光固化复合树脂材料及其制备方法。

背景技术

复合树脂凭借优异的美学性能及适度的机械性能成为口腔临床中修复牙体缺损的首选材料。然而，复合树脂修复后的充填体折裂是除继发龋外造成其临床失败的重要原因之一。因此，对于后牙咬合紧、咬合力大的情况，复合树脂的机械性能有待进一步提高。

无机填料和有机基质是复合树脂的重要组成部分，其中无机填料作为分散相和增强体在很大程度上决定了树脂材料的机械性能。最早应用至复合树脂中的无机填料为氧化硅，而后为改善复合树脂的美观性、阻射性等性能，出现氧化钛、氧化锆、羟基磷灰石、玻璃粉颗粒等作为填料。

氧化锆可作为增强填料添加至复合树脂中的原因归因于其高强度的特性，市面上已商品化的含氧化锆作为填料的树脂产品包括3M公司的Filtek Z250、Filtek Z350。由于氧化锆的化学惰性，无法像氧化硅一样与口腔材料制备中最常用的硅烷偶联剂γ-MPS形成化学结合来提高树脂的机械性能，因此，上述成品中的氧化锆在添加至树脂材料前先与氧化硅复合，借助复合物中氧化硅成分与γ-MPS的化学偶联作用改善该系列产品的机械性能。

然而由于氧化锆-氧化硅的复合工艺的商业性致使该技术难以推广，发明一种针对氧化锆单独的表面改性技术将更有利于树脂产品的研究与开发。

偶联剂调节是实现对无机粒子进行表面化学改性的方法之一，因氧化锆表面极少羟基的存在，以及以往研究发现硅烷偶联剂γ-MPS与氧化锆间的无化学亲和力致使其他种类的硅烷用于氧化锆填料表面处理的研究也极为稀少。尽管3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷作为偶联剂时由于不饱和烯键的缺失无法与有机单体形成化学结合，但作为表面活性剂时，3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷处理后的氧化锆填料的表面自由能增大，表面润湿性提高，为氧化锆填料包含丙烯酸复合树脂的机械性能的改善提供了另一个潜在的出路。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种氧化锆颗粒的新型硅烷改性技术，用其处理氧化锆颗粒，并将改性后的氧化锆颗粒作为增强成分，制备机械性能提高的牙科修复用光固化Bis-GMA复合树脂材料。

本发明的技术解决方案是：一种牙科修复用光固化复合树脂材料，主要成分包括增强无机填料、主体填料和有机基质；

所述增强无机填料为3-巯丙基三甲氧基硅烷或3-氨基丙基三乙氧基硅烷表面改性的氧化锆颗粒；

所述主体填料为硅烷偶联剂γ-MPS表面改性的氧化硅颗粒（硅烷偶联剂γ-MPS表面改性的氧化硅颗粒的制作方法的文献为：J Mech Behav Biomed Mater2018,80:11-19）；

所述有机基质为：由双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)、稀释剂二甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯(TEGDMA)、光引发剂樟脑醌(CQ)和胺助引发剂二甲基氨基苯甲酸乙酯(EDMAB)组成。

作为本发明所述的一种牙科修复用光固化复合树脂材料的优选方案：所述氧化锆颗粒的粒径为50 nm；所述氧化硅颗粒的粒径为5 ~ 10 μm。