[发明专利]一种采用粘弹膏体3D打印牙科全瓷修复体的材料及方法

说明书

本发明公开了一种采用粘弹膏体3D打印牙科全瓷修复体的材料及方法，其由反应性光固化单体及组合、陶瓷粉体、润湿分散剂、触变剂、引发剂等球磨混合或剪切混合或螺杆挤出而制成，牙科全瓷修复体的制作方法是先将待打印牙科全瓷修复体数据进行随形基底设计，然后在牙科全瓷修复体与基底之间设置特定厚度的间隙，再将牙科全瓷修复体、间隙和基底数据合并进行切片，将切片后的数据导入3D打印设备中，刮涂机构循环涂铺所述粘弹膏体，激光扫描所述基底和牙科全瓷修复体，遇见间隙数据时，激光为关闭状态，循环往复，直至完整的数据打印完成，再经过移除基底，清洗步骤，得到牙科全瓷修复体素坯，最后脱脂烧结，得到牙科全瓷修复体。

技术领域

本发明涉及牙科全瓷修复体3D打印制造领域，具体为一种采用粘弹膏体3D打印牙科全瓷修复体的材料及方法。

背景技术

牙科全瓷修复体具有优异的力学性能、生物相容性和美学表现成为牙科固定修复领域理想的修复材料。目前制备牙科全瓷修复体的主流方法是计算机辅助设计和计算机辅助制造(CAD/CAM)，该技术加工精度高、边缘适合性好，但该技术材料浪费严重，而且陶瓷材料的高硬度易磨损刀具，并极易在牙科全瓷修复体表面引入微观裂纹，其应用依旧具有较大的局限性。相比于减材制造，增材制造技术(3D打印)可不受形状复杂程度限制构建任意几何特征零件，目前聚合物和金属3D打印已成功应用于种植导板、金属基底冠、活动义齿支架和隐形矫正等口腔领域，成为增材制造技术迅速拓展应用的重要领域之一。牙科全瓷修复体是一种型面复杂且精度要求极高的不规则曲面拟合体，3D打印技术可满足其精准、个性化和复杂结构构建的基本要求，有望成为牙科全瓷修复体制备的潜在候选技术。

陶瓷材料具有高熔点，选区激光熔融直接制造成型精度低且易出现裂纹。通常采用间接方法把含有陶瓷粉末和粘结剂的混合物构建形成三维素坯，再经有机物脱除和烧结致密化得到陶瓷零件。陶瓷立体光刻3D打印技术因可制备表面光洁度高、显微结构均匀、力学性能优异的复杂形状陶瓷部件，成为最有可能制造牙科全瓷修复体的候选3D打印技术，但该技术仍存在去支撑破坏冠表面完整性的问题，严重阻碍了这项技术在行业的应用。因此，发展一种适合于牙科全瓷修复体制作的3D打印材料和方法具有重要的临床价值。3D打印制备牙科全瓷修复体中获得完整表面、优异力学性能和精准尺寸是陶瓷3D打印技术的重要挑战。立体光刻技术是能够制备最优表面的陶瓷3D打印技术，但是采用该技术在制备悬空/悬臂时需要添加支撑结构，在移除支撑结构时容易破坏表面，甚至导致零件变形和开裂等诸多问题。有学者采用三段式支撑策略实现三单位固定桥的制备，但去支撑时造成的解剖结构破坏使制造精度难以满足使用要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用粘弹膏体3D打印牙科全瓷修复体的材料及方法，通过构建具有高屈服应力的粘弹膏体材料，该材料可对上部零件起到自支撑作用，通过3D打印制作具有完整表面的牙科全瓷修复体。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种采用粘弹膏体进行牙科全瓷修复体3D打印的材料，其由反应性光固化单体及组合、陶瓷粉体、润湿分散剂、触变剂、引发剂等球磨混合或剪切混合或螺杆挤出而制成，其中，所述材料的屈服应力≥10 Mpa，固含量≥25 vol%，静止粘度≥1000 Pa·S，100s^-1剪切速率下的粘度值：≤100 Pa·S。

进一步地，所述反应性光固化包括但不限于己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、丙烯酸异冰片酯(IBOA)和丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯(PO-NPGDA)在内的反应性光固化单体及组合。

进一步地，所述陶瓷粉体包括但不限于氧化铝、氧化锆、氮化硅粉体及粉体的组合。

进一步地，所述润湿分散剂包括但不限于BYK-AT203，BYK-P104S，BYK-9076，BYK-111，BYK-Anti-Terra-U100。

进一步地，所述触变剂包括但不限于BYK-410，BYK-607。