CN108451773A - 一种树脂渗透硅酸盐复合材料及其制备与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种树脂渗透硅酸盐复合材料，其由包括树脂和玻璃相硅酸盐的组分在固化剂存在下经固化反应制得，其中，所述树脂、玻璃相硅酸盐与固化剂的质量比为1:(1‑3):(0.005‑0.02)。本发明还涉及一种树脂渗透硅酸盐复合材料的制备方法，其采用注浆成型制备多孔陶瓷块体，将树脂渗透多孔陶瓷块体后，经固化制得硅酸盐/树脂双重网络结构的复合材料。本发明的制备方法简化了多孔硅酸盐陶瓷坯体的制备工艺，该方法制备的树脂渗透硅酸盐复合材料有效地结合了树脂和陶瓷的优点，同时具备了较高的力学性能和美学性能，在齿科修复应用方面具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于齿科修复用复合材料技术领域，具体涉及一种齿科修复用树脂渗透硅酸盐复合材料及其制备与应用。
背景技术
调查资料显示，目前我国患龋齿病的人口总数约有6亿，青少年中约有80％患有各种牙科疾病，平均每位患者涉及2～3颗牙齿。随着人类自我保健意识的增强，对牙齿修复的需求呈增长趋势。未患牙科疾病的人口中，出于美学上的考虑(笑容改造)而对牙齿进行修复的需求也在与日剧增。随着人们生活水平的提高，对齿科修复材料的美学性能的要求也越来越高。
当前主要的修复材料有：金属合金、全瓷、陶瓷熔敷金属和复合树脂。金属具有较高的力学性能，但其美学性能和生物相容性较差。近年来欧洲一些国家已经明确禁止银汞合金等材料用于牙齿修复。全瓷修复材料具有较高的力学性能和美学性能，但其可切削性较差，对裂纹较为敏感，承受张应力的能力差，这些缺点容易导致全瓷修复的早期失效，陶瓷过高的硬度也会对原生牙齿造成磨损。陶瓷熔敷金属试图结合金属和陶瓷的优点，但热导率及模量的不匹配是其早期失效的主要原因。近年来，随着对美学性能要求的提高、保持原生牙齿意识的增强以及微创修复观念的深入，复合树脂修复材料逐渐成为主要的修复材料。降低收缩应力、延长使用寿命、提高力学性能及生物相容性是复合树脂应用于牙科修复材料的主要挑战。
采用树脂基复合材料是齿科修复的一个显著进步。Bowen R L报道了环氧树脂和二氧化硅颗粒相结合作为齿科修复(Bowen R L.Use of epoxy resins in restorativematerials.J Dent Res,1956,35(3):360-369)。在其随后的工作中(US3179623)，一种重要的单体Bis-GMA被开发出来，该单体成为齿科修复复合材料的骨架，在其后齿科修复复合材料中不断的被使用。
齿科修复材料根据其修复方式进行分类，可以分为直接修复材料和间接修复材料，该种分类标准主要针对树脂基复合材料。由于直接修复复合材料较低的力学性能及聚合收缩，当前，间接修复复合材料已经成为牙医及患者的首选。随着计算机辅助设计及计算机辅助制造的发展，间接修复复合材料已经发生了巨大的变革。计算机辅助设计及计算机辅助制造与间接修复复合材料的结合越来越紧密，因此，间接修复复合材料又称为CAD/CAM块。
力学性能方面，达到与牙本质相当是牙齿修复材料行业的共识。牙釉质与牙本质的一些力学性能列于表1。目前两种应用非常广泛的商用的齿科修复材料为Vita公司的Vita Enamic产品和3M ESPE公司的Lava Ultimate产品。Vita Enamic的弯曲强度为150～160MPa，与牙本质的弯曲强度差距还较大，3M ESPE的弯曲强度为(204±19)MPa，虽然已经接近牙本质弯曲强度的下限，但还有一定差距。Vita Enamic的弹性模量为30GPa，其值已经大于牙本质；Lava Ultimate的弹性模量为(12.77±0.99)GPa，比牙本质的要低。VitaEnamic的维氏硬度为2.5GPa，3M ESPE Lava Ultimate的维氏硬度为(1.15±0.13)GPa，其值均介于牙本质和牙釉质之间。
表1牙本质和牙釉质的一些力学性能
美学性能方面，实现齿科修复复合材料半透明性或透明性有至关重要的意义。一方面，原生牙釉质边缘处呈现半透明状态，半透明的齿科修复复合材料与牙釉质更为接近。另一方面，半透明的齿科修复复合材料使着色更加容易，便于根据不同人的原生牙齿颜色进行着色。Vita Enamic和Lava Ultimate的色泽与原生牙齿接近，但是其透明性有待提高。
因此，目前存在的问题是急需研究开发一种树脂渗透硅酸盐复合材料及其制备方法与其在齿科修复中的应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种树脂渗透硅酸盐复合材料及其制备方法与应用。本发明的发明人在齿科修复用复合材料技术领域进行了广泛深入的试验研究，发现将树脂通过真空毛细作用渗透到部分烧结的多孔陶瓷块体后，经固化可形成硅酸盐/树脂双重网络结构的复合材料。本发明提供的复合材料有效地结合了树脂和陶瓷的优点，同时具备了较高的力学性能和美学性能。本发明的制备方法采用注浆成型制备陶瓷坯体(多孔陶瓷块体)，简化了多孔硅酸盐陶瓷坯体的制备工艺，并且注浆成型工艺使得多孔材料具备良好的孔道结构，该孔道结构增加了树脂渗透的毛细管作用力，使树脂渗透的效率大大提升。
为此，本发明第一方面提供了一种齿科修复用树脂渗透硅酸盐复合材料，其由包括树脂和玻璃相硅酸盐的组分在固化剂存在下经固化反应制得；其中，所述树脂、玻璃相硅酸盐与固化剂的质量比为1:(1-3):(0.005-0.02)。
在一些具体的实施方式中，所述树脂选自A组分树脂和B组分树脂；所述A组分树脂选自甲基丙烯酸甲酯、氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯和双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；所述B组分树脂为三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯。
在一些优选的实施方式中，所述A组分树脂与所述B组分树脂的质量比为(1-4):1，优选为(1-1.5):1。
在一些具体的实施方式中，所述玻璃相硅酸盐选自气相二氧化硅、硅酸铝、硅酸铝钠、硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁、硅酸钙、硅酸钡和硅酸锆中的一种或多种。
在另一些具体的实施方式中，所述固化剂选自过氧化物和/或偶氮类化合物；优选所述固化剂选自过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二月桂酰和偶氮二异丁腈中的一种或多种。
本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述复合材料的制备方法，其包括：
步骤A，将玻璃相硅酸盐经成型、干燥和烧结处理，制得多孔陶瓷块体；
步骤B，向多孔陶瓷块体中渗透含固化剂的树脂，制得树脂渗透充分的块体；
步骤C，将树脂渗透充分的块体经固化处理，制得树脂渗透硅酸盐复合材料。
在一些具体的实施方式中，在步骤A中，所述成型处理为注浆成型。注浆成型能够形成附图1和2中所示的孔洞结构，更利于树脂的渗透，缩短渗透时间。
在另一些具体的实施方式中，在步骤A中，所述干燥处理的温度为20-50℃。
在一些具体的实施方式中，在步骤A中，所述烧结处理在逐渐升高的温度下进行，所述烧结处理的保温温度为550-850℃，所述烧结处理的升温速率为1-5℃/min，所述烧结处理的保温时间为1min-6h。
在本发明中，烧结温度和保温时间会影响孔隙率、孔隙结构从而最终影响复合材料的力学性能。控制烧结和保温时间可以使得最终形成的复合材料的孔隙率低，孔形貌趋于圆润，因此制备得到的复合材料的弹性模量和硬度越高。
在一些具体的实施方式中，在步骤B中，利用真空毛细作用将树脂渗透到多孔陶瓷块体中；所述渗透在压力为(-0.01)-(-0.1)MPa的真空条件下进行；所述渗透的时间为12-24h，达到完全渗透。
在一些具体的实施方式中，在步骤C中，所述固化处理为真空固化；所述真空固化的温度为70-110℃；所述真空固化的时间为8-16h。
在一些优选的实施方式中，在步骤C中，所述固化处理在不同的温度下分两步进行。例如，所述固化处理首先在70-90℃(包含等于90℃的情况)的低温下进行，然后在90(不包含等于90℃的情况)-110℃的高温下进行，两步固化处理的总时间为8-16h。采用分步固化可以提高固化率。
在一些具体的实施方式中，所述树脂渗透硅酸盐复合材料的制备方法包括如下步骤：
(1)将玻璃相硅酸盐与水按照质量比为(0.2-0.4):1混合，制得固液混合物；
(2)将固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，制得坯体；
(3)将坯体在20-50℃下进行干燥处理12h，制得干燥后的坯体；
(4)任选地将干燥后的坯体在5-220MPa的压力下进行冷等静压(冷等静压压力的大小会影响复合材料的硬度与模量；控制冷等静压力的压力可以使得最终制备得到的复合材料的硬度和模量越高)后，将坯体在逐渐升高的温度下烧结成多孔陶瓷块体，烧结处理的升温速率为1-5℃/min，烧结处理的保温时间为1min-6h；烧结处理的保温温度为550-850℃；
(5)向质量比为(1-4):1的A组分树脂(甲基丙烯酸甲酯、氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯或双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯)与B组分树脂(三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯)的树脂混合物中加入0.5wt％-2.0wt％(基于A组分树脂和B组分树脂的总质量)的固化剂，制得含固化剂的树脂；
(6)将含固化剂的树脂渗透多孔陶瓷块体，其方法是：在模具中预先注入一定量的树脂，以多孔陶瓷块体的1/3高度为宜，并在树脂中放置多孔陶瓷块体，在渗透压力为(-0.01)-(-0.1)MPa的真空环境下渗透，渗透时间为12-24h，直至树脂渗透充分，制得树脂渗透充分的块体；
(7)将树脂渗透充分的块体进行真空固化处理，真空固化的温度为70-110℃，真空固化时间为8-16h，制得的固化后的块体即为树脂渗透硅酸盐复合材料。
本发明第三方面提供了一种根据本发明第一方面所述的树脂渗透硅酸盐复合材料或根据本发明第二方面所述方法制备的树脂渗透硅酸盐复合材料在齿科修复中的应用。
当将本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料用于齿科修复时，需对其表面进行打磨抛光处理。例如，用150目的粗砂纸打磨固化后的块体(即树脂渗透硅酸盐复合材料)的表面富树脂层，再用2000目的细砂纸打磨，并抛光，制得齿科修复用树脂渗透硅酸盐复合材料。
如无特殊说明，本发明所述用语“水”均指去离子水。
如无特殊说明，本发明所用材料、试剂均可通过商业途径获得。
如无特殊说明，本发明所使用的实验方法均为本领域常规方法。
本发明所述用语“保温温度”是指烧结温度，亦指升温终止温度。
本发明所述用语“保温时间”是指在烧结温度下的保持时间。
本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料及其制备方法具有如下优点：
(1)本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料的制备方法简单，制备的效率高，工艺参数易于控制；
(2)本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料的制备方法有效简化了多孔陶瓷块体的制备工艺，更便于进行大规模生产；
(3)本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料均呈现乳白色，与原生牙齿颜色更为接近，具有较高的美学性能；同时具有较高的弯曲强度，弯曲强度最高可达(207.2±13.5)MPa；
(4)本发明提供的树脂渗透硅酸盐复合材料在齿科修复方面具有巨大的开发潜力和广阔的市场前景。
附图说明
图1示出了本发明实施例1通过注浆成型多孔陶瓷块体烧结后的微观结构图(低倍)。
图2示出了本发明实施例1通过注浆成型多孔陶瓷块体烧结后的微观结构图(高倍)。
图3示出了本发明实施例1制备的树脂渗透硅酸盐复合材料的微观结构图。
图4示出了本发明实施例2制备的树脂渗透硅酸盐复合材料的样品图。
具体实施方式
为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例和附图来详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。
本发明中采用日本岛津公司生产的AGS-X型仪器测试弯曲强度。测试条件为：采用三点弯曲模式，宽×高×跨距为2mm×2mm×10mm，加载速率为0.5mm/min。本发明中采用纳米压痕设备(MTS，XP，美国)测试弹性模量和硬度，压入深度为1000nm，保持4秒。
实施例
实施例1
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干，得到干燥后的坯体。将干燥后的坯体在700℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为1min，制得多孔陶瓷块体(其微观结构如图1和图2所示)。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将2wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.02，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例1制备的树脂渗透硅酸盐复合材料的微观结构图如图3所示。从图3中可以看出，该复合材料中的树脂相和玻璃相形成了良好的结合。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(172.3±14.5)MPa，弹性模量为(15.1±1.2)GPa，维氏硬度为(1.15±0.21)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例2
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干，得到干燥后的坯体。将干燥后的坯体在750℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为1min，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将2wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.02，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的样品图如图4所示。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(187.5±12.6)MPa，弹性模量为(14.8±1.3)GPa，维氏硬度为(1.22±0.19)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例3
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干，得到干燥后的坯体。将干燥后的坯体在800℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为1min，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将2wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.02，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的样品图如图4所示。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(207.2±13.5)MPa，弹性模量为(15.1±1.6)GPa，维氏硬度为(1.28±0.23)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例4
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在100MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在700℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将2wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.02，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成齿科修复用树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(185.4±16.6)MPa，弹性模量为(19.2±1.8)GPa，维氏硬度为(1.42±0.30)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例5
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在100MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在750℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(164.8±13.8)MPa，弹性模量为(20.6±0.9)GPa，维氏硬度为(1.51±0.12)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例6
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在150MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在750℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1.5:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(175.4±16.9)MPa，弹性模量为(21.5±1.1)GPa，维氏硬度为(1.66±0.15)GPa，复合材料色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例7
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在150MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在800℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1.5:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(152.2±17.6)MPa，弹性模量为(23.2±1.3)GPa，维氏硬度为(1.83±0.13)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例8
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在150MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在800℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为1h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1.5:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(160.7±12.6)MPa，弹性模量为(23.8±1.7)GPa，维氏硬度为(1.76±0.10)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例9
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在220MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在750℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为2h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1.5:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，固化温度为70℃，固化时间为16h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(186.6±14.2)MPa，弹性模量为(24.5±1.5)GPa，维氏硬度为(2.21±0.16)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
实施例10
称取20g硅酸铝钠，混入去离子水，搅拌2h。将混合好的固液混合物注入石膏模具中进行注浆成型，静置2h，脱去一部分水分，取出成型后的坯体，自然风干。将干燥后的坯体在220MPa下进行冷等静压，保压2min，得到冷等静压后的坯体。将冷等静压后的坯体在800℃的温度下烧结，升温速率为5℃/min，保温时间为1h，制得多孔陶瓷块体。将双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯按质量比为1:1进行混合，搅拌2h，将1wt％(基于双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总质量)的过氧化苯甲酰加入上述混合液中并继续搅拌2h。将树脂混合液注入模具中，将上述多孔陶瓷块体(即多孔硅酸铝钠块体)置于其中，置于真空环境中，利用真空毛细作用渗透树脂，保持24h，直至多孔陶瓷块体被渗透充分。将树脂渗透充分的多孔陶瓷块体放在-0.1MPa的真空烘箱中固化，首先在70℃下固化8h，然后再在110℃下固化8h，得到树脂渗透硅酸盐复合材料(树脂、硅酸铝钠与过氧化苯甲酰的质量比为1:3:0.01，其中树脂为双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯与三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯的总称)。用150目的粗砂纸打磨固化后的块体的表面富树脂层，然后用2000目的细砂纸打磨，并用金刚石抛光粉抛光，最终形成用于齿科修复的树脂渗透硅酸盐复合材料。
该实施例制备的复合材料的弯曲强度为(134.7±11.7)MPa，弹性模量为(28.1±1.8)GPa，维氏硬度为(2.25±0.13)GPa，复合材料的色泽呈现与原生牙齿接近的乳白色。
从实施例1-10可以看出，本发明采用注浆成型法制备多孔陶瓷块体，然后将树脂渗透到该多孔陶瓷块体中固化得到的树脂渗透硅酸盐复合材料具有较佳的力学性能和美学性能，取得了较好的效果。
应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。
Claims (10)
1.一种树脂渗透硅酸盐复合材料，其由包括树脂和玻璃相硅酸盐的组分在固化剂存在下经固化反应制得；其中，所述树脂、玻璃相硅酸盐与固化剂的质量比为1:(1-3):(0.005-0.02)。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述树脂选自A组分树脂和B组分树脂；所述A组分树脂选自甲基丙烯酸甲酯、氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯和双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种；所述B组分树脂为三缩四乙二醇二甲基丙烯酸酯；
优选所述A组分树脂与所述B组分树脂的质量比为(1-4):1，更优选为(1-1.5):1。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述玻璃相硅酸盐选自气相二氧化硅、硅酸铝、硅酸铝钠、硅酸钠、硅酸钾、硅酸镁、硅酸钙、硅酸钡和硅酸锆中的一种或多种；
所述固化剂选自过氧化物和/或偶氮类化合物；优选所述固化剂选自过氧化苯甲酰、过氧化异丙苯、过氧化甲乙酮、过氧化二月桂酰和偶氮二异丁腈中的一种或多种。
4.一种如权利要求1-3中任意一项所述复合材料的制备方法，其包括：
步骤A，对玻璃相硅酸盐经成型、干燥和烧结处理，制得多孔陶瓷块体；
步骤B，向多孔陶瓷块体中渗透含固化剂的树脂，制得树脂渗透充分的块体；
步骤C，将树脂渗透充分的块体经固化处理，制得树脂渗透硅酸盐复合材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述成型处理为注浆成型。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述干燥处理的温度为20-50℃。
7.根据权利要求4-6中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤A中，所述烧结处理在逐渐升高的温度下进行，所述烧结处理的保温温度为550-850℃，所述烧结处理的升温速率为1-5℃/min，所述烧结处理的保温时间为1min-6h。
8.根据权利要求4-7中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤B中，所述渗透在压力为(-0.01)-(-0.1)MPa的真空条件下进行；所述渗透的时间为12-24h。
9.根据权利要求4-8中任意一项所述的制备方法，其特征在于，在步骤C中，所述固化处理为真空固化；所述真空固化的温度为70-110℃；所述真空固化的时间为8-16h。
10.一种根据权利要求1-3中任意一项所述的树脂渗透硅酸盐复合材料或根据权利要求4-9中任意一项所述方法制备的树脂渗透硅酸盐复合材料在齿科修复中的应用。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5869548A (en) * | 1996-04-27 | 1999-02-09 | Gc Dental Products Corporation | Dental material |
| JP2000185058A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-07-04 | Trustees Of Boston Univ | 含浸セラミック網状構造を有する歯内治療用、歯科矯正用、および直接的修復物の製造方法 |
| CN106007802A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 清华大学 | 一种树脂渗透陶瓷复合材料及其制备方法 |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| US5869548A (en) * | 1996-04-27 | 1999-02-09 | Gc Dental Products Corporation | Dental material |
| JP2000185058A (ja) * | 1998-11-30 | 2000-07-04 | Trustees Of Boston Univ | 含浸セラミック網状構造を有する歯内治療用、歯科矯正用、および直接的修復物の製造方法 |
| CN106007802A (zh) * | 2016-05-24 | 2016-10-12 | 清华大学 | 一种树脂渗透陶瓷复合材料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| MOHAMMAD ATAI等: "The effect of a leucite-containing ceramic filler on the abrasive wear of dental composites", 《DENTAL MATERIALS》 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116023066A (zh) * | 2022-12-27 | 2023-04-28 | 爱迪特（秦皇岛）科技股份有限公司 | 一种树脂渗透陶瓷及其制备方法 |
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