CN103374211A - 牙齿正畸矫治材料及其制备和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种牙齿正畸矫治材料，基于该矫治材料的总重量，其包含A)50-90重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，B)5-45重量％的聚碳酸酯；和C)5-45重量％的热塑性聚氨酯，其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％。本发明还涉及该牙齿正畸矫治材料的制备方法和在制造牙齿正畸矫治器件中的用途。本发明的牙齿正畸矫治材料具有高透明度，并具有优异的低应力松弛率，能够提供较长时间的应力，可以提供持久的矫治效果。

Description

牙齿正畸矫治材料及其制备和用途

技术领域

本发明涉及一种牙齿正畸矫治材料，尤其是涉及一种透明高分子牙齿矫治用牙套正畸材料，本发明还涉及所述材料的制备方法和用途。

技术背景

错颌畸形是指由于先天的遗传因素或后天的环境因素导致的牙齿、牙弓、颌骨和颅颌面间的畸形。牙齿不齐，前牙咬合太深影响健康功能，会对颌骨关节造成比较大的磨损，并且经常会引起爱美人士的烦恼，甚至引起自卑心理。

口腔正畸治疗是指正畸医师采用现代技术，应用相应正畸材料，使患者牙齿、牙弓、颌骨和颅颌面间关系协调一致，并使口颌系统功能得以正常发挥的治疗手段。正确的正畸治疗应为理论与实践的有机结合，不仅使患者口颌系统功能得以正常发挥，而且能满足患者和家属的心理需求，使患者抛弃自卑、恢复自信、对社会环境充满信心，恢复正常的社会生活。

传统牙颌畸形矫治器是不锈钢托槽矫治材料，它是在牙齿上粘结称为托槽的小铁片，将矫治弓丝结扎上去，使牙齿发生移动，达到矫治的目的。但是随着不锈钢托槽的使用，人们渐渐发现了其中的缺点，比如佩戴不方便，矫治过程痛苦，口腔卫生不易维护，严重影响社交、进食、美观，矫治时间漫长等等。随着时代的发展，此种“铁齿铜牙”的矫治方法已经不适用于大部分对于形象越来越在意的现代人，随之隐形矫治器问世了。

隐形矫治器是针对每个患者的个体特征进行矫治过程设计和矫治器的个性化制造，具有更好的针对性和适应性；采用一种特殊的高分子材料，对口腔内粘膜的伤害也大大减小，从而使患者的不适感大大减轻；使用的高分子材料具有较强的弹性回复力，较大的强度，较小的弹性模量，作用于牙齿的面积增加，从而使牙齿和牙骨的受力状态更加柔和并便于控制，使牙齿能整体移动，更易于获得符合生物力学要求的应力分布，患者感到舒适；由于矫治器为透明材料制造，在治疗过程中几乎不会影响患者的形象，特别适用于成年人的牙颌畸形矫治。

透明正畸材料具有十分明显的优点：由于没有传统意义上的托槽、钢丝等矫治器件，矫治过程不再痛苦，对牙周组织的刺激及不适感最低。可在别人毫无察觉中完成牙齿矫治，解决了许多患者对矫治牙齿的美观顾虑。进食时则可以摘除，不影响患者的工作、学习与生活。可自行摘戴，同时复诊次数减少，节约患者与医师的时间。口腔卫生容易维护，托槽容易拆卸，所以很容易清洁，也不必担心牙龈炎、牙齿脱矿、变色等问题。另一方面，对医生来说，满足了病患对美观的要求，可预先了解矫治步骤和结果，减少病人复诊和钢丝加力的次数时间，大大减轻了工作强度和工作时间，可以接待更多的病人；可以和固定托槽矫治结合使用，也可和修复治疗联合使用，如先矫治，后修复。

随着隐形牙齿矫治技术的发展，正畸热压模材料的研制然而却没有得到相应的重视，国内隐形正畸矫治技术采用的热压模材料也都是进口产品。国内对隐形矫治高分子材料也进行了一些研究探讨，如中国专利申请CN200420063272.8采用醋酸纤维软体透明牙齿矫治材料；中国专利申请CN02139224.2采用超高分子量聚乙烯用于制作牙科正畸托槽。然而，这两者存在的问题是制作的高分子材料没有足够的弹性回复力，使得牙齿矫治过程中所产生的应力不够，导致矫治效果不佳。

因此，仍旧需要一种具有更佳综合性能的牙齿正畸矫治材料，尤其是具有足够低应力松弛率的牙齿正畸矫治材料。

发明内容

鉴于上述现有技术状况，本发明的发明人在高分子牙齿正畸矫治材料领域进行了广泛而又深入的研究，以期能够发现一种具有改进综合性能的高分子牙齿正畸矫治材料，尤其是具有足够低应力松弛率的牙齿正畸矫治材料。结果发现，通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯共混可以实现上述目的。本发明人正是基于上述发现完成了本发明。

因此，本发明的一个目的是提供一种牙齿正畸矫治材料，该牙齿正畸矫治材料不仅具备良好的透明性能，还具有良好的力学性能，化学性能，满足卫生级别等优点，尤其具有足够低的应力松弛率。

本发明的另一目的是提供一种制备本发明的牙齿正畸矫治材料的方法。

本发明的再一目的是提供本发明的牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途。

本发明可以概括如下：

1.一种牙齿正畸矫治材料，基于矫治材料的总重量，其包含

A)50-90重量％，优选55-85重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，

B)5-45重量％，优选5-35重量％的聚碳酸酯；和

C)5-45重量％，优选10-40重量％的热塑性聚氨酯，其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％。

2.根据第1项的牙齿正畸矫治材料，其中在聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中，以聚合单元形式存在的1，4-环己烷二甲醇的含量占整个聚合物重量的20-50重量％，优选35-45重量％。

3.根据第1或2项的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯的重均分子量为200000-400000，优选200000-350000；和/或聚碳酸酯的重均分子量为20000-36000，优选24000-35000；和/或热塑性聚氨酯的重均分子量为200000-280000，优选200000-260000。

4.根据第1-3项中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中热塑性聚氨酯是聚酯型热塑性聚氨酯。

5.根据第1-4项中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中热塑性聚氨酯具有A70-A98的邵氏硬度。

6.根据第1-6项中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的透光率各自独立地大于80％；和/或牙齿正畸矫治材料的透光率为86-91％，优选为90-91％。

7.根据第1-6项中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的折射指数各自独立地为1.56-1.59，优选为1.57-1.58；和/或熔融共混加工温度各自独立地为220-245℃。

8.根据第1-7项中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中还包含抗氧剂和/或光稳定剂。

9.一种制备根据第1-8项中任一项的牙齿正畸矫治材料的方法，包括将该材料所包含的各个组分熔融共混。

10.根据第1-8项中任一项的牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途，所述器件优选为牙套。

具体实施方式

根据本发明的一个方面，提供了一种牙齿正畸矫治材料，基于矫治材料的总重量，其包含

A)50-90重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，

B)5-45重量％的聚碳酸酯；和

C)5-45重量％的热塑性聚氨酯，

其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％。

在本发明中，作为组分A的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯为非结晶共聚酯，是一种透明塑料。它可由对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)和1，4-环己烷二甲醇(CHDM)三种单体用酯交换法缩聚获得。对本发明而言，有利的是，在聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中，以聚合单元形式存在的1，4-环己烷二甲醇的含量占整个聚合物重量的20-50重量％，优选35-45重量％。特别优选的是，适于本发明的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯的重均分子量通常为200000-400000，优选为200000-350000。对于聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，它既可以通过本领域中的已知方法制备，也可以市购获得，例如美国伊士曼化学公司的BR003，PETG-AN004，DN011，EB062，GN071，Z6018，Z6006，Z6011，Z60013，DA003等。

在本发明的牙齿正畸矫治材料中，作为组分A的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯的含量通常为50-90重量％，优选为55-85重量％。

在本发明中，组分B为聚碳酸酯。作为该聚碳酸酯，可以提及脂族聚碳酸酯、芳族聚碳酸酯、脂族-芳族聚碳酸酯，优选芳族聚碳酸酯。

聚碳酸酯包括由二醇如1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、双(4-羟基苯基)C₂-C₅直链或支链烷烃等以及它们的任意混合物与碳酸二烷基酯如碳酸二乙酯、碳酸二芳基酯如碳酸二苯酯或光气反应获得的那些。在本发明中，优选聚碳酸酯为双(4-羟基苯基)C₂-C₅直链或支链烷基聚碳酸酯，例如2，2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯、1，1-双(4-羟基苯基)乙烷聚碳酸酯和2，4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷聚碳酸酯。对于该聚碳酸脂，它既可以通过本领域中的已知方法制备，也可以市购获得，例如可以提及德国拜耳公司的2548，3208；美国GE公司的121R，141R-111，144R，143R；美国陶氏的201-22，201-10；日本帝人的K-1300，L-1225L；日本尤尼吉卡公司的P5001等等。有利的是，用于本发明的聚碳酸酯的重均分子量为20000-36000，优选为24000-35000。

在本发明中，若无特别说明，高分子化合物的分子量均为通过凝胶渗透色谱法测得。

在本发明的牙齿正畸矫治材料中，作为组分B的聚碳酸酯的含量通常为5-45重量％，优选为5-35重量％。

在本发明中，组分C为热塑性聚氨酯。适于本发明的热塑性聚氨酯既包括聚酯型热塑性聚氨酯，也包括聚醚型热塑性聚氨酯，但是优选使用聚酯型热塑性聚氨酯。

本领域技术人员应充分理解的是，“聚氨酯”是用于描述通过使二异氰酸酯或多异氰酸酯与至少一种二官能或多官能的“含活泼氢”化合物反应获得的聚合物。该二异氰酸酯或多异氰酸酯在本文中定义为含有2个或2个以上的异氰酸酯官能团的异氰酸酯，其实例包括脂族、脂环族、芳脂族和芳族异氰酸酯，优选芳族异氰酸酯。“含活泼氢”指的是，二官能或多官能化合物具有至少两个对于异氰酸酯基具有反应性的官能团(也称作反应性基团)，例如羟基、伯氨基、仲氨基和巯基(SH)。

合适的脂族二异氰酸酯的实例包括具有5-20个碳原子的α，ω-亚烷基二异氰酸酯，例如1，6-六亚甲基二异氰酸酯、1，12-十二烷二异氰酸酯、2，2，4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2，4，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1，5-五亚甲基二异氰酸酯等。可以使用具有少于5个碳原子的多异氰酸酯。优选的脂族多异氰酸酯包括1，6-六亚甲基二异氰酸酯、2，2，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯和2，4，4-三甲基-六亚甲基二异氰酸酯。

合适的环脂族二异氰酸酯的实例包括二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1，4-环己烷二异氰酸酯、1，3-双(异氰酸酯基甲基)环己烷等。优选的环脂族二异氰酸酯包括二环己基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯。

合适的芳脂族二异氰酸酯的实例包括间四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、对四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯、1，4-苯二亚甲基二异氰酸酯、1，3-苯二亚甲基二异氰酸酯等。优选的芳脂族二异氰酸酯是四甲基苯二亚甲基二异氰酸酯。

合适的芳族二异氰酸酯的实例包括4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、它们的异构体、萘二异氰酸酯等。优选的芳族二异氰酸酯是甲苯二异氰酸酯和4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯。

作为含活泼氢化合物，它优选是选自二元醇和多元醇中的至少一种，尤其是聚酯多元醇和/或聚醚多元醇。

聚酯多元醇通常是通过使有机多元羧酸或其酸酐与化学计量过量的二醇反应而制备的酯化产物。用于制备聚酯多元醇的二醇包括：亚烷基二醇，例如乙二醇、1，2-和1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、2，3-丁二醇、己二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇，以及其它二醇，如双酚A、环己烷二醇、环己烷二甲醇(1，4-双羟甲基环己烷)、2-甲基-1，3-丙二醇、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、二丁二醇、聚丁二醇、二聚化二醇、羟基化双酚、聚醚二醇、卤化的二醇等，以及它们的混合物。优选的二醇包括乙二醇、二甘醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇。作为选择，还可以使用等当量的巯基化合物。

用于制备聚酯多元醇的合适羧酸包括二元羧酸和三元羧酸及酸酐，例如马来酸、马来酸酐、琥珀酸、戊二酸、戊二酸酐、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、氯菌酸、1，2，4-丁烷三甲酸、(邻)苯二甲酸、(邻)苯二甲酸的异构体、(邻)苯二甲酸酐、富马酸、二聚脂肪酸如油酸等，以及它们的混合物。用于制备聚酯多元醇的优选多元羧酸包括脂族或芳族二元羧酸。

合适的聚酯多元醇的实例包括聚(己二酸二醇酯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)多元醇、聚己内酯多元醇、邻苯二甲酸多元醇、磺化和膦酸化的多元醇等，以及它们的混合物。

优选的聚酯多元醇是二醇。优选的聚酯二醇包括聚(己二酸丁二醇酯)；己二醇己二酸间苯二甲酸聚酯，如己烷己二酸酯间苯二甲酸酯；己二醇新戊二醇己二酸聚酯二醇；以及还有丙二醇马来酸酐己二酸聚酯二醇，例如己二醇新戊二醇富马酸聚酯二醇。

聚醚多元醇通过使含有反应性氢原子的起始化合物如水或关于制备聚酯多元醇所述的二醇以及亚烷基二醇或环醚如乙二醇、丙二醇、丁二醇、苯乙烯二醇、氧化乙烯、氧化丙烯、1，2-氧化丁烯、2，3-氧化丁烯、氧杂环丁烷、四氢呋喃、表氯醇等以及它们的混合物的反应以已知方式而获得。优选的聚醚包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚四氢呋喃以及乙二醇/丙二醇共聚物。聚乙二醇和聚丙二醇可以以本身使用或者以物理共混物使用。当将氧化丙烯和氧化乙烯共聚时，这些氧化丙烯/氧化乙烯共聚物可以作为无规聚合物或嵌段共聚物使用。

作为可用于本发明的热塑性聚氨酯，可以提及脂肪族二异氰酸酯(如HMDI)、脂环族二异氰酸酯(如IPDI)或者芳香族二异氰酸酯(如4，4′-、2，4′-和/或2，2’-二苯基甲烷二异氰酸酯，或甲苯二异氰酸酯)，与选自二元醇和多元醇中的一种或多种醇形成的聚氨酯。

对于聚该热塑性聚氨酯，它既可以通过本领域中的已知方法制备，也可以市购获得，作为该聚氨酯的实例，可以提及巴斯夫公司的TPU-1180A，TPU-S90A，B98A；拜耳公司的345X，DP3685AU，DP3690AU，DP3695AU，DP3660DU等等。热塑性聚氨酯有利地具有A70-A98的邵氏硬度。有利的是，用于本发明的热塑性聚氨酯的重均分子量为20万-28万，优选为20万-26万。

在本发明的牙齿正畸矫治材料中，作为组分C的热塑性聚氨酯的含量通常为5-45重量％，优选为10-40重量％。

为了获得本发明的牙齿正畸矫治材料，优选的是，组分A、B和C的透光率各自独立地大于80％。另外，组分A、B和C的折射指数各自独立地为1.56-1.59，优选为1.57-1.58。为了便于加工，还优选组分A、B和C的熔融共混加工温度各自独立地为220-245℃。

在本发明的牙齿正畸矫治材料的一个优选实施方案中，该材料还可以包含其它助剂，如抗氧剂，例如抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)、抗氧剂168(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)、抗氧剂264(2，6-二叔丁基对甲酚)、抗氧剂1076(β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八烷基酯)、抗氧剂330(1，3，5-三甲基-2，4，6-三-(4’-羟基-3’，5’-二叔丁基苄基)苯)等，光稳定剂，例如光稳定剂622(丁二酸与(4-羟基-2，2，6，6-四甲基-1-哌啶醇的聚合物)等。

本发明的牙齿正畸矫治材料是透明的。有利的是，本发明的牙齿正畸矫治材料的透光率为86-91％，优选为90-91％。

在本发明牙齿正畸矫治材料的一个特别优选实施方案中，基于矫治材料的总重量，其包含

A)55-85重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，

B)5-35重量％的聚碳酸酯；和

C)10-40重量％的热塑性聚氨酯，

其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％。

根据本发明的另一方面，提供了一种制备根据本发明牙齿正畸矫治材料的方法，包括将该材料所包含的各个组分熔融共混。

在本发明制备方法中，涉及的各个技术特征或其任意组合适用上文对于本发明牙齿正畸矫治材料所述的对应内容。

为了制备本发明的牙齿正畸矫治材料，需要将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯、热塑性聚氨酯以及任选的其他组分按照所需比例经熔融共混、造粒即可获得均匀分散的共混物。为了实现前述熔融共混，可以使用常规上用于此目的的混合设备，包括单螺杆挤出机和双螺杆挤出机等。熔融共混温度通常为220-245℃。

有利的是，在将本发明牙齿正畸矫治材料所包含的各个组分熔融共混之前，将这些组分干燥。为此，将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯在60-65℃的温度下干燥，干燥时间取决于原料具体状况可以为4-6小时，例如在65℃下干燥；将聚碳酸酯和热塑性聚氨酯各自在100-120℃的温度下干燥，干燥时间取决于原料具体状况可以为4-6小时，例如在120℃下干燥6h。然后，将干燥后的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯等所有组分按照所需配比熔融共混，挤出造粒。

根据本发明的再一方面，提供了本发明牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途。

在制得本发明的牙齿正畸矫治材料之后，可通过常规的塑料加工工艺制造牙齿正畸矫治器件，包括制备矫治用膜片和牙套。在制得矫治用膜片后，根据患者具体情况，将膜片制成具体的牙套材料。膜片和牙套的制备对于本领域技术人员而言是常规的。例如，可将通过本发明方法制得的牙齿正畸矫治材料粒料先干燥，例如于80℃下干燥5h，然后在注塑机中进行注塑成型，注塑温度控制在220℃-245℃之间，得到标准的热压模正畸材料，如矫治用膜片。

牙齿正畸矫治材料必须满足以下要求：产品高度透明，从而保证矫治过程的“隐形”，满足美观的目的；保证具有足够大的应力以及形变回复力，从而产生牙齿移动的动力，达到牙齿移动、变整齐的目的；必须要有优良的卫生性能，保证患者的人身健康安全；必须具有优异的耐化学、耐腐蚀性能，使得在空腔环境中不会有性能的较大差异，保证整个矫治过程的成功。此外还应满足吸水性，应力松弛性能等性能达到要求指标。

本发明牙齿正畸矫治材料的优点在于采用聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯、热塑性聚氨酯三元共混，此三者有良好的卫生性能，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯和聚碳酸酯提供足够的应力以及强度，而热塑性聚氨酯提供较强的弹性回复力，从而保证正畸材料的性能，保证牙齿矫治的效果。

现在国内通用的牙齿正畸矫治用材料均为进口材料，价格昂贵之外，其性能也没有达到理想的指标，治疗效果不是很理想。本发明的牙齿正畸矫治用材料性能优异，价格低廉，更适合做透明正畸牙套材料。

实施例

下述各对比例和实施例中，若没有特别说明，各百分含量均为重量百分含量。

下列各实施例和对比例使用的原料如下：

聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯使用了共四种，即A-D：

A：牌号：BR003，美国伊士曼化学公司，1，4-环己烷二甲醇单体单元占整个聚合物的重量比为40％，重均分子量为250000，透光率为91％。

B：牌号：DN011，美国伊士曼化学公司，1，4-环己烷二甲醇单体单元占整个聚合物的重量比为40％，重均分子量为280000，透光率为90％。

C：牌号：Z6006，美国伊士曼化学公司，1，4-环己烷二甲醇单体单元占整个聚合物的重量比为35％，重均分子量为250000，透光率为91％。

D：牌号：DA003，美国伊士曼化学公司，1，4-环己烷二甲醇单体单元占整个聚合物的重量比为45％，重均分子量为200000，透光率为90％。

聚碳酸酯使用了共三种，即A-C：

A：牌号：P5001，日本尤尼吉卡公司，其为2，2-双(4-羟基苯基)丙烷与碳酸二苯酯通过酯交换法制得，属于芳香族聚碳酸酯，重均分子量为30000，透光率为90％。

B：牌号：121R，美国GE公司，其为1，1-双(4-羟基苯基)乙烷与碳酸二苯酯通过酯交换法制得，属于芳香族聚碳酸酯，重均分子量为32000，透光率为90％。

C：牌号：K-1300，日本帝人公司，其为2，4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷与碳酸二苯酯通过酯交换法制得，属于芳香族聚碳酸酯，重均分子量为27000，透光率为90％。

热塑性聚氨酯使用了共三种，即A-C：

A：牌号：345X，德国拜耳公司，其为聚氨基甲酸酯，重均分子量为200000，硬度为邵氏A80，由4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚四亚甲基醚二醇加聚而成，透光率是85％。

B：牌号：DP3695AU，德国拜耳公司，重均分子量为220000，硬度为邵氏A95，由4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)与聚酯二醇加聚而成，透光率是83％。

C：牌号：DP3660DU，德国拜耳公司，重均分子量为250000，硬度为邵氏A97，由甲苯二异氰酸酯(TDI)与聚酯二醇化合物加聚而成，透光率是84％。

在下述各对比例和实施例中，分别按照国家标准GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80测定牙齿正畸矫治材料的力学性能、吸水性能和光学性能，其中在吸水性能测定中，将矫治材料在水中浸泡一周，温度控制为37℃。

以下给出几个典型的实施例，但本发明并不仅仅局限在以下实施例中。

对比例1

将超高分子量聚乙烯(分子量350万，购于北京助剂二厂)在干燥箱内于100℃下干燥8h，采用单螺杆挤出机进行连续挤出，挤出温度为180-200℃。造粒后，将所得粒料于100℃下干燥4h，之后采用热压成型的方法制成合乎国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所制的试样进行性能测试，其试验测试结果见表1。

对比例2

将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯A(1，4-环己烷二甲醇比例为40％，分子量为25万)和聚碳酸酯A(分子量30000)按照80％和20％的配比在混合器中搅拌混合均匀，再向其中加入0.2％(矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％)的抗氧剂1010(市售)，混合均匀得到混合物，然后将该混合物供入双螺杆挤出机中，从入口至出口控制各段挤出温度为235℃-245℃，挤出、造粒。将所得粒料于80℃干燥5h，之后在注塑机中进行注塑，得到分别符合国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所得试样分别按照前述国标进行性能测试，其试验测试结果见表1。

对比例3

将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯A(1，4-环己烷二甲醇比例为40％，分子量为25万)和聚碳酸酯A(分子量30000)按照70％和30％的配比在混合器中搅拌混合均匀，再向其中加入0.2％(矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％)的抗氧剂1010(市售)，混合均匀得到混合物，然后将该混合物供入双螺杆挤出机中，从入口至出口控制各段挤出温度为235℃-245℃，挤出、造粒。将所得粒料于80℃干燥5h，之后在注塑机中进行注塑，得到分别符合国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所得试样分别按照前述国标进行性能测试，其试验测试结果见表1。

实施例4

将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯B(1，4-环己烷二甲醇比例为40％，分子量为28万)、聚碳酸酯A(分子量30000)和热塑性聚氨酯A(硬度80A)，分别按照70％、10％和20％的配比在混合器中搅拌混合均匀，再向其中加入0.3％(矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％)的抗氧剂1010(市售)，混合均匀得到混合物，然后将该混合物供入双螺杆挤出机中，从入口至出口控制各段挤出温度为225℃-235℃，挤出、造粒。将所铸粒料于80℃干燥5h，之后在注塑机中进行注塑，得到分别符合国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所得试样分别按照前述国标进行性能测试，其试验测试结果见表1。

实施例5

将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯C(1，4-环己烷二甲醇比例为35％，分子量为25万)、聚碳酸酯B(分子量32000)和热塑性聚氨酯B(硬度90A)，分别按照70％、10％和20％的配比在混合器中搅拌混合均匀，再向其中加入0.3％(矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％)的抗氧剂1010(市售)，混合均匀得到混合物，然后将该混合物供入双螺杆挤出机中，从入口至出口控制各段挤出温度为225℃-235℃，挤出、造粒。将所铸粒料于80℃干燥5h，之后在注塑机中进行注塑，得到分别符合国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所得试样分别按照前述国标进行性能测试，其试验测试结果见表1。

实施例6

将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯D(1，4-环己烷二甲醇比例为45％，分子量为20万)、聚碳酸酯C(分子量27000)和热塑性聚氨酯C(硬度95A)，分别按照70％、10％和20％的配比在混合器中搅拌混合均匀，再向其中加入0.3％(矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％)的抗氧剂1010(市售)，混合均匀得到混合物，然后将该混合物供入双螺杆挤出机中，从入口至出口控制各段挤出温度为225℃-235℃，挤出、造粒。将所铸粒料于80℃干燥5h，之后在注塑机中进行注塑，得到分别符合国标GB/T 16421-1996、GB/T1034-1998和GB/T 2410-80的试样，对所得试样分别按照前述国标进行性能测试，其试验测试结果见表1。

实施例7

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作80％、10％和10％。试验测试结果见表1。

实施例8

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作64％、8％和28％。试验测试结果见表1。

实施例9

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作56％、7％和37％。试验测试结果见表1。

实施例10

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作60％、30％和10％。试验测试结果见表1。

实施例11

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作50％、10％和40％。试验测试结果见表1。

对比例12

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作80％、0％和20％。由试验过程看，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯与热塑性聚氨酯各自单独的加工温度相差较大的原因(前者在230℃-240℃左右，后者在210℃-220℃)，加工比较困难，难于制得高分子成型材料。

对比例13

重复实施例4，不同之处在于：将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的配比换作0％、80％和20％。试验测试结果见表1。

在上表1中，透光率反映的是材料的透明性能，其数值越大，材料的透明性越好；杨氏模量反映的是材料的刚性，杨氏模量越大，越不容易发生形变；应力松弛率反映的是材料的应力衰减速度，其数值越小，表面材料的力学性能衰减的就越慢；拉伸应力反映的是材料的应力，其数值越大，其作用在牙齿上的力越大；吸水量反映的材料的吸水性能，其数值越大，表明材料的吸水量越大。

由上表中的测试结果可见，本发明的牙齿正畸矫治材料具有高透明性能，满足隐形的效果的要求；杨氏模量以及拉伸应力性能显示本发明材料能够满足作为牙齿正畸矫正材料的力学要求，吸水量以及吸水膨胀率性能也是可以接受的，更为重要的是，应力松弛率低，能够提供较长时间的应力，达到矫治效果的持久。

而且，由于所采用材料的卫生性能满足美国FDA标准，达到医学级别的卫生性能，保证了材料应用的可行性。此外，本发明所用材料价格相对低廉，保证大部分患者的经济的承担能力。

Claims (10)

1.一种牙齿正畸矫治材料，基于矫治材料的总重量，其包含

A)50-90重量％，优选55-85重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯，

B)5-45重量％，优选5-35重量％的聚碳酸酯；和

C)5-45重量％，优选10-40重量％的热塑性聚氨酯，

其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％。

2.根据权利要求1的牙齿正畸矫治材料，其中在聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯中，以聚合单元形式存在的1，4-环己烷二甲醇的含量占整个聚合物重量的20-50重量％，优选35-45重量％。

3.根据权利要求1或2的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯的重均分子量为200000-400000，优选200000-350000；和/或聚碳酸酯的重均分子量为20000-36000，优选24000-35000；和/或热塑性聚氨酯的重均分子量为200000-280000，优选200000-260000。

4.根据权利要求1-3中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中热塑性聚氨酯是聚酯型热塑性聚氨酯。

5.根据权利要求1-4中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中热塑性聚氨酯具有A70-A98的邵氏硬度。

6.根据权利要求1-6中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的透光率各自独立地大于80％；和/或牙齿正畸矫治材料的透光率为86-91％，优选为90-91％。

7.根据权利要求1-6中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二甲醇酯、聚碳酸酯和热塑性聚氨酯的折射指数各自独立地为1.56-1.59，优选为1.57-1.58；和/或熔融共混加工温度各自独立地为220-245℃。

8.根据权利要求1-7中任一项的牙齿正畸矫治材料，其中还包含抗氧剂和/或光稳定剂。

9.一种制备根据权利要求1-8中任一项的牙齿正畸矫治材料的方法，包括将该材料所包含的各个组分熔融共混。

10.根据权利要求1-8中任一项的牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途，所述器件优选为牙套。