CN106823004A - 一种复合牙齿修复材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：聚甲基丙烯酸甲酯95‑100重量份，纳米氧化锆1‑3重量份，微量稀土元素0.1‑0.5重量份，纳米二氧化硅0.5‑2重量份，纳米二氧化钛0.5‑2重量份。本发明制得的复合牙齿修复材料与现有技术中经常使用的材料相比：强度、抗老化、制品光泽度、耐磨度、塑化等各项指标均提高，材料成本低廉、经济实用。

Description

一种复合牙齿修复材料
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体的说，涉及一种复合牙齿修复材料。
背景技术
牙科修复材料是用于人体的生物材料，不仅要求能植入人体口腔内，而且要求能在口腔这个特定环境中长期稳定地发挥功能。因此，牙科材料需要具有良好的生物相容性，能够抗口腔唾液的腐蚀，具有良好的力学性能，包括强度、硬度、韧性和耐磨性。另外，随着CAD/CAM技术的应用，形成了以数控机床切削加工代替传统的蜡模铸造的方法，这需要牙科修复材料能够进行切削加工。
复合树脂材料的应用始于20世纪70年代，由于其具有美观、操作简单等优点而深受欢迎。复合树脂主要成分是树脂基质和无机填料。填料对复合材料的各种性能具有重要的影响，因而很多学者都致力于通过改变填料的尺度、表面活化处理等途径来提高树脂性能。
早期的复合树脂主要采用大颗粒的石英作为填料，这种树脂表面粗糙，不利于抛光。以后引进了高微填料，其主要成分为二氧化硅，由于这种填料体积较大，故颗粒含量不高。近年来，纳米填料开始应用到树脂中，形成纳米陶瓷颗粒增强树脂的新型复合牙科修复材料。一般传统陶瓷颗粒直径在400nm以上，而纳米填料一般在2～100nm之间。纳米填料对改善复合树脂的性能具有显著的效果，主要表现在(1)提高断裂韧性，(2)降级聚合应力，(3)复合增强作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供复合牙齿修复材料。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯95-100重量份，
纳米氧化锆1-3重量份，
微量稀土元素0.1-0.5重量份，
纳米二氧化硅0.5-2重量份，
纳米二氧化钛0.5-2重量份。
进一步，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-80nm。
进一步，所述复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯96重量份，
纳米氧化锆1.5重量份，
微量稀土元素0.2重量份，
纳米二氧化硅1.2重量份，
纳米二氧化钛1.5重量份。
进一步，所述复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯98重量份，
纳米氧化锆2.5重量份，
微量稀土元素0.4重量份，
纳米二氧化硅1.8重量份，
纳米二氧化钛1.2重量份。
进一步，所述微量稀土元素包括铌、铈、镧、釔中的一种或几种的组合。
本发明还涉及一种复合牙齿修复材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯95-100重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆1-3重量份，微量稀土元素0.1-0.5重量份，纳米二氧化硅0.5-2重量份，纳米二氧化钛0.5-2重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型。
进一步，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-80nm。。
本发明的有益效果是：本发明制得的材料与现有技术中经常使用的材料相比：强度、抗老化、制品光泽度、耐磨度、塑化等各项指标均提高，材料成本低廉、经济实用。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯100重量份，
纳米氧化锆1重量份，
微量稀土元素0.1重量份，
纳米二氧化硅0.5重量份，
纳米二氧化钛0.5重量份。
进一步，所述纳米氧化锆的平均粒径为10nm；所述纳米二氧化硅的平均
粒径为10nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10nm。
进一步，所述微量稀土元素包括镧和釔。
本发明还涉及一种复合牙齿修复材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯100重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆13重量份，微量稀土元素0.1重量份，纳米二氧化硅0.5重量份，纳米二氧化钛0.5重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型。
进一步，所述纳米氧化锆的平均粒径为10nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10nm。
实施例2
一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯95重量份，
纳米氧化锆3重量份，
微量稀土元素0.5重量份，
纳米二氧化硅2重量份，
纳米二氧化钛2重量份。
进一步，所述纳米氧化锆的平均粒径为70nm；所述纳米二氧化硅的平均
粒径为60nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm。
进一步，所述微量稀土元素为铌。
本发明还涉及一种复合牙齿修复材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯95重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆3重量份，微量稀土元素0.5重量份，纳米二氧化硅2重量份，纳米二氧化钛2重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型；
所述纳米氧化锆的平均粒径为70nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为60nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm。
实施例3
一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯96重量份，
纳米氧化锆1.5重量份，
微量稀土元素0.2重量份，
纳米二氧化硅1.2重量份，
纳米二氧化钛1.5重量份。
所述纳米氧化锆的平均粒径为80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为80nm。
所述微量稀土元素包括铌和铈。
本发明还涉及一种复合牙齿修复材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯96重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆1.5重量份，微量稀土元素0.2重量份，纳米二氧化硅1.2重量份，纳米二氧化钛1.5重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型。
所述纳米氧化锆的平均粒径为80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为80nm。
实施例4
一种复合牙齿修复材料，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯98重量份，
纳米氧化锆2.5重量份，
微量稀土元素0.4重量份，
纳米二氧化硅1.8重量份，
纳米二氧化钛1.2重量份。
所述微量稀土元素包括铌、铈、镧和釔。
所述纳米氧化锆的平均粒径为50nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为50nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm。
本发明还涉及一种复合牙齿修复材料的制备方法，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯98重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆2.5重量份，微量稀土元素0.4重量份，纳米二氧化硅1.8重量份，纳米二氧化钛1.2重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型；
所述纳米氧化锆的平均粒径为50nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为50nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm。
对比例1
市售普通聚甲基丙烯酸甲酯基复合牙齿修复材料。
将上述四个实施例和对比例，均进行性能测试，其弯曲强度、弯曲弹性模量、断裂挠度、显微硬度HV0.98N和摩擦系数如表1所示。
表1上述四个实施例和对比例的性能测试结果表
弯曲强度 弯曲弹性模量 断裂挠度 摩擦系数
对比例 142MPa 737MPa 1.29mm 0.9GPa 0.31
实施例1 165MPa 859MPa 1.52mm 1.28GPa 0.25
实施例2 166MPa 852MPa 1.49mm 1.31GPa 0.24
实施例3 168MPa 848MPa 1.56mm 1.33GPa 0.26
实施例4 159MPa 857MPa 1.48mm 1.25GPa 0.28
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种复合牙齿修复材料，其特征在于，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯95-100重量份，
纳米氧化锆1-3重量份，
微量稀土元素0.1-0.5重量份，
纳米二氧化硅0.5-2重量份，
纳米二氧化钛0.5-2重量份。
2.根据权利要求1所述一种复合牙齿修复材料，其特征在于，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-80nm。
3.根据权利要求2所述一种复合牙齿修复材料，其特征在于，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯96重量份，
纳米氧化锆1.5重量份，
微量稀土元素0.2重量份，
纳米二氧化硅1.2重量份，
纳米二氧化钛1.5重量份。
4.根据权利要求2所述一种复合牙齿修复材料，其特征在于，包括如下组分：
聚甲基丙烯酸甲酯98重量份，
纳米氧化锆2.5重量份，
微量稀土元素0.4重量份，
纳米二氧化硅1.8重量份，
纳米二氧化钛1.2重量份。
5.根据权利要求1-4任一所述一种复合牙齿修复材料，其特征在于，所述微量稀土元素包括铌、铈、镧、釔中的一种或几种的组合。
6.一种复合牙齿修复材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)将聚甲基丙烯酸甲酯95-100重量份加热至熔融状态；
2)在步骤1)中加热至熔融状态的聚甲基丙烯酸甲酯中加入纳米氧化锆1-3重量份，微量稀土元素0.1-0.5重量份，纳米二氧化硅0.5-2重量份，纳米二氧化钛0.5-2重量份并搅拌均匀；
3)使用螺杆挤出机将步骤2)中混合均匀的混合挤出成型。
7.根据权利要求6所述一种复合牙齿修复材料的制备方法，其特征在于，所述纳米氧化锆的平均粒径为10-80nm；所述纳米二氧化硅的平均粒径为10-80nm、所述纳米二氧化钛的平均粒径为10-80nm。
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