CN108904894A - 一种抗菌牙套 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗菌牙套，包括抗菌膜片，所述抗菌膜片的组分及组分质量份数为：丙烯酸树脂60‑120，聚氨酯树脂30‑60，纳米氧化锌5‑15，银离子抗菌剂0.2‑0.8，活性炭2‑8，沸石粉1‑6，二氧化钛0.1‑0.5，滑石粉0.1‑0.5。本发明提供了一种抗菌牙套，可有效抑制牙齿表面的致病菌，而且成本低、操作简单、便于普及。

Description

一种抗菌牙套
技术领域
本发明属于口腔护理技术领域，具体涉及一种抗菌牙套。
背景技术
口腔是消化管的起始部分，随着社会观念和科学技术的不断变化，人们对口腔的护理日益重视起来，从而衍生了许多针对口腔护理的技术，如牙齿整形、牙齿美白、牙齿抗菌和口腔清洁等。牙齿整形既牙齿矫正，通常是指通过口腔技术手段，修整牙齿排列不齐、牙齿形态异常、牙齿色泽异常的治疗过程。牙齿矫正有多种方法，主要分功能性矫正和美学矫正。而牙套为牙齿矫正技术中的常用工具，经过技术的不断改进，牙套由传统的钢牙套发展至现今的隐形牙套，隐形牙套不仅有效的降低了矫正人员的疼痛感，而且美观、佩戴方便，不影响佩戴人员的日常生活。
牙齿抗菌，现有技术中一般采用牙齿封釉的技术来隔绝细菌对牙齿的浸蚀，通过在牙齿表面涂上一层保护剂并固化的牙齿封釉技术，虽然可有效的抑制细菌的生成，防止龋齿、牙周炎、牙髓炎等的产生，但是操作复杂、成本高，而且作用时间短，不利于普及使用。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种抗菌牙套，可有效抑制牙齿表面的致病菌，而且成本低、操作简单、便于普及。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明提供的抗菌牙套，包括抗菌膜片，所述抗菌膜片的组分及组分质量份数为：
丙烯酸树脂 60-120
聚氨酯树脂 30-60
纳米氧化锌 5-15
银离子抗菌剂 0.2-0.8
活性炭 2-8
沸石粉 1-6
二氧化钛 0.1-0.5
滑石粉 0.1-0.5。
进一步地，所述聚氨酯树脂的制备方法：
S01，在惰性气氛下，向装有温度计、搅拌装置的反应器中投入预先经减压脱水的聚醚和二羟甲基丙酸，加热搅拌至二羟甲基丙酸完全溶解，控制搅拌速度为800-1000转/分钟，温度为85-90℃；
S02，将S01中的反应物降温至50-70℃，加入二月桂酸二丁基锡催化剂，然后向烧瓶中滴加甲苯二异氰酸酯，继续搅拌反应0.5-1.5h，每隔0.2-0.6h测量反应物异氰酸酯的NCO百分含量，当NCO值达到质量分数为3%-4%的预定值后，降温至室温，加入预先干燥的丙酮，出料，制得聚氨酯预聚体；
S03，在高剪切混合乳化机的搅拌下，搅拌速度为1500-2000转/分钟，在三乙胺的水溶液中加入S02中合成的聚氨酯预聚体进行乳化，并加入乙二胺，制备固体质量分数为23%-30%的水性聚氨酯乳液，采用旋转蒸发仪脱出丙酮；
S04，将S03中水性聚氨酯乳液倒入表面涂有脱模剂的模具中，流平后，置于室温下自然干燥40-50h，然后在真空箱中50-70℃干燥20-30h，得到厚度为0.6-0.8mm的胶膜，即得所述聚氨酯树脂；
所述聚醚、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、丙酮、三乙胺与乙二胺的质量比为1：（0.5-1.5）：（0.05-0.2）：（0.05-0.2）：（0.05-0.2）：（1.5-3）：（0.1-0.3）。
进一步地，所述活性炭为果壳活性炭、椰壳活性炭或木质活性炭。
进一步地，所述活性炭的粒径为10-15nm。
进一步地，所述纳米氧化锌的粒径为10-30nm。
一种制备所述抗菌牙套的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一，抗菌剂混合：将纳米氧化锌、银离子抗菌剂、活性炭、沸石粉加入至高速搅拌机内，搅拌均匀，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、二氧化钛、滑石粉，搅拌均匀，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
进一步地，步骤一中，高速搅拌机搅拌的转速为1800-2000转/分钟，搅拌的时间为20-30min。
进一步地，步骤二中，高速搅拌机搅拌的转速为2000-2200转/分钟，搅拌的时间为20-30min。
进一步地，步骤三中，双螺杆挤出机熔融挤出造粒的温度为180-220℃，单螺杆挤出机熔融挤出、拉伸成型的温度为240-280℃。
进一步地，步骤三中，所述抗菌膜片的厚度为0.3-0.8mm，直径为100-140mm。
本发明具有以下优点：
本发明提供了一种抗菌牙套，可有效抑制牙齿表面的致病菌，而且成本低、操作简单、便于普及。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
牙套是用来矫正牙齿的工具，在牙齿矫正中起着至关重要的作用，而且随着科技的不断进步，牙套已由原有的钢牙套发展为现今的隐形牙套，隐形牙套不仅可有效的降低矫正人员的疼痛感，而且美观、佩戴方便，不影响佩戴人员的日常生活。在现有牙套技术的基础上加入抗菌剂，不仅能有效的抑制细菌的生成，而且利用现有牙套佩戴方便的特点，有效的克服了采用牙齿封釉技术抗菌所造成的操作复杂缺陷。抗菌剂，一般分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂，无机抗菌剂的抗菌原理是利用银、铜、锌等金属的抗菌能力，通过物理吸附离子交换等方法，将银、铜、锌等金属或其离子固定在氟石、硅胶等多孔材料的表面制成抗菌剂，然后将其加入到相应的制品中即获得具有抗菌能力的材料；此外还有氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等无机抗菌剂。目前的有机抗菌剂，其安全性还尚在研究当中，且一般耐热性较差，容易水解、有效期短。天然抗菌剂虽使用方便，但抗菌作用有限，耐热性也较差，不能长效使用。
本实施例中提供的抗菌牙套，采用纳米氧化锌、银离子抗菌剂、活性炭、沸石粉混合吸附作为抗菌剂。纳米氧化锌作为一种新型功能抗菌材料，在磁、电、光、敏感、抗菌消毒、紫外线屏蔽等方面具有广泛的用途。它具有很好的抗菌效率，抗菌的时效性也很好，同时对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都有一定的杀菌效果，且在光照下的杀菌效果更好。银离子类抗菌剂是最常用的抗菌剂，呈白色细粉末状，耐热温度可达1300℃以上。
采用丙烯酸树脂和聚氨酯树脂作为牙套的原材料，加入钛白粉和滑石粉调色和润滑度，再加入混合的无机抗菌剂，通过原料混合-熔融造粒-熔融挤出、拉伸-热压成型的工序，制作出本发明实施例中的抗菌牙套，只需在每月的睡眠时间佩戴5-10小时即可达到抑制致病菌的目的，操作简单、易普及，既不影响佩戴者的日常生活，又能有效的降低成本。
本发明中抗菌牙套的具体实施例如下：
1、聚氨酯树脂的制备
实施例1
聚氨酯树脂的制备方法：
S01，在惰性气氛下，向装有温度计、搅拌装置的反应器中投入预先经减压脱水的聚醚和二羟甲基丙酸，加热搅拌至二羟甲基丙酸完全溶解，控制搅拌速度为800转/分钟，温度为85℃；
S02，将S01中的反应物降温至50℃，加入二月桂酸二丁基锡催化剂，然后向烧瓶中滴加甲苯二异氰酸酯，继续搅拌反应0.5h，每隔0.2h测量反应物异氰酸酯的NCO百分含量，当NCO值达到质量分数为3%的预定值后，降温至室温，加入预先干燥的丙酮，出料，制得聚氨酯预聚体；
S03，在高剪切混合乳化机的搅拌下，搅拌速度为1500转/分钟，在三乙胺的水溶液中加入S02中合成的聚氨酯预聚体进行乳化，并加入乙二胺，制备固体质量分数为23%的水性聚氨酯乳液，采用旋转蒸发仪脱出丙酮；
S04，将S03中水性聚氨酯乳液倒入表面涂有脱模剂的模具中，流平后，置于室温下自然干燥40h，然后在真空箱中50℃干燥20h，得到厚度为0.6mm的胶膜，即得所述聚氨酯树脂；
其中，聚醚、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、丙酮、三乙胺与乙二胺的质量比为1：1：0.1：0.1：0.1：1.2：0.1。
实施例2
聚氨酯树脂的制备方法：
S01，在惰性气氛下，向装有温度计、搅拌装置的反应器中投入预先经减压脱水的聚醚和二羟甲基丙酸，加热搅拌至二羟甲基丙酸完全溶解，控制搅拌速度为1000转/分钟，温度为90℃；
S02，将S01中的反应物降温至70℃，加入二月桂酸二丁基锡催化剂，然后向烧瓶中滴加甲苯二异氰酸酯，继续搅拌反应1h，每隔0.5h测量反应物异氰酸酯的NCO百分含量，当NCO值达到质量分数为4%的预定值后，降温至室温，加入预先干燥的丙酮，出料，制得聚氨酯预聚体；
S03，在高剪切混合乳化机的搅拌下，搅拌速度为2000转/分钟，在三乙胺的水溶液中加入S02中合成的聚氨酯预聚体进行乳化，并加入乙二胺，制备固体质量分数为30%的水性聚氨酯乳液，采用旋转蒸发仪脱出丙酮；
S04，将S03中水性聚氨酯乳液倒入表面涂有脱模剂的模具中，流平后，置于室温下自然干燥45h，然后在真空箱中70℃干燥24h，得到厚度为0.6mm的胶膜，即得所述聚氨酯树脂；
其中，聚醚、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、丙酮、三乙胺与乙二胺的质量比为1：1.2：0.15：0.15：0.2：2：0.2。
2、抗菌牙套的制备
实施例3
制备抗菌牙套的工艺方法：
步骤一，抗菌剂混合：将5份纳米氧化锌、0.3份银离子抗菌剂、3份活性炭、2份沸石粉加入至高速搅拌机内，以1800转/分钟的转速搅拌20min，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入60份丙烯酸树脂、30份聚氨酯树脂、0.1份二氧化钛、0.1份滑石粉，以2000转/分钟的转速搅拌20min，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内以200℃进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内以250℃熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片，厚度为0.5mm，直径为120mm；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
实施例4
制备抗菌牙套的工艺方法：
步骤一，抗菌剂混合：将10份纳米氧化锌、0.4份银离子抗菌剂、3份活性炭、2份沸石粉加入至高速搅拌机内，以1900转/分钟的转速搅拌25min，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入85份丙烯酸树脂、35份聚氨酯树脂、0.2份二氧化钛、0.2份滑石粉，以2100转/分钟的转速搅拌25min，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内以200℃进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内以250℃熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片，厚度为0.5mm，直径为120mm；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
实施例5
制备抗菌牙套的工艺方法：
步骤一，抗菌剂混合：将12份纳米氧化锌、0.6份银离子抗菌剂、4份活性炭、3份沸石粉加入至高速搅拌机内，以2000转/分钟的转速搅拌30min，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入100份丙烯酸树脂、45份聚氨酯树脂、0.4份二氧化钛、0.4份滑石粉，以2200转/分钟的转速搅拌30min，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内以220℃进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内以280℃熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片，厚度为0.5mm，直径为120mm；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
实施例6
制备抗菌牙套的工艺方法：
步骤一，抗菌剂混合：将15份纳米氧化锌、0.8份银离子抗菌剂、8份活性炭、5份沸石粉加入至高速搅拌机内，以2000转/分钟的转速搅拌30min，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入120份丙烯酸树脂、60份聚氨酯树脂、0.4份二氧化钛、0.4份滑石粉，以2200转/分钟的转速搅拌30min，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内以220℃进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内以280℃熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片，厚度为0.5mm，直径为120mm；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
3、抗菌牙套的测试
对实施例3-6中所制得的抗菌牙套进行抗菌性测试，测试方法为：
分别剪切抗菌牙套和普通牙套的片段（5mm×5mm×0.5mm），用滴管吸取8ml的菌液放置于固体培养基上，用棉签涂布均匀，然后将高温高压蒸汽灭菌后的抗菌牙套片段和普通牙套片段，各10张分别放在10个固体培养基平板的两边；放入37℃恒温箱中培养1天、5天、7天后对比片段周围抑菌圈的大小。
抗菌性测试的结果如下：
从上述实施例的方案可以看出，本发明提供了一种抗菌牙套，可有效抑制牙齿表面的致病菌，而且成本低、操作简单、便于普及。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种抗菌牙套，包括抗菌膜片，其特征在于：所述抗菌膜片的组分及组分质量份数为：
丙烯酸树脂 60-120
聚氨酯树脂 30-60
纳米氧化锌 5-15
银离子抗菌剂 0.2-0.8
活性炭 2-8
沸石粉 1-6
二氧化钛 0.1-0.5
滑石粉 0.1-0.5。
2.如权利要求1所述抗菌牙套，其特征在于，所述聚氨酯树脂的制备方法：
S01，在惰性气氛下，向装有温度计、搅拌装置的反应器中投入预先经减压脱水的聚醚和二羟甲基丙酸，加热搅拌至二羟甲基丙酸完全溶解，控制搅拌速度为800-1000转/分钟，温度为85-90℃；
S02，将S01中的反应物降温至50-70℃，加入二月桂酸二丁基锡催化剂，然后向烧瓶中滴加甲苯二异氰酸酯，继续搅拌反应0.5-1.5h，每隔0.2-0.6h测量反应物异氰酸酯的NCO百分含量，当NCO值达到质量分数为3%-4%的预定值后，降温至室温，加入预先干燥的丙酮，出料，制得聚氨酯预聚体；
S03，在高剪切混合乳化机的搅拌下，搅拌速度为1500-2000转/分钟，在三乙胺的水溶液中加入S02中合成的聚氨酯预聚体进行乳化，并加入乙二胺，制备固体质量分数为23%-30%的水性聚氨酯乳液，采用旋转蒸发仪脱出丙酮；
S04，将S03中水性聚氨酯乳液倒入表面涂有脱模剂的模具中，流平后，置于室温下自然干燥40-50h，然后在真空箱中50-70℃干燥20-30h，得到厚度为0.6-0.8mm的胶膜，即得所述聚氨酯树脂；
所述聚醚、二羟甲基丙酸、二月桂酸二丁基锡、甲苯二异氰酸酯、丙酮、三乙胺与乙二胺的质量比为1：（0.5-1.5）：（0.05-0.2）：（0.05-0.2）：（0.05-0.2）：（1.5-3）：（0.1-0.3）。
3.如权利要求1所述抗菌牙套，其特征在于：所述活性炭为果壳活性炭、椰壳活性炭或木质活性炭。
4.如权利要求1所述抗菌牙套，其特征在于：所述活性炭的粒径为10-15nm。
5.如权利要求1所述抗菌牙套，其特征在于：所述纳米氧化锌的粒径为10-30nm。
6.一种制备如权利要求1-5任一所述抗菌牙套的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，抗菌剂混合：将纳米氧化锌、银离子抗菌剂、活性炭、沸石粉加入至高速搅拌机内，搅拌均匀，制得混合抗菌剂；
步骤二，原料混合：在高速搅拌机内继续加入丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、二氧化钛、滑石粉，搅拌均匀，制得混合原料；
步骤三，膜片成型：将步骤二中所得的混合原料投入到双螺杆挤出机内进行熔融挤出造粒，然后将所得粒料投入到单螺杆挤出机内熔融挤出、拉伸成型，修剪、冷却处理后既得抗菌膜片；
步骤四，牙套成型：将步骤三中制得的抗菌膜片放入到真空成型机中，加热、抽真空成型，冷却取出，修剪后既得抗菌牙套。
7.如权利要求6所述抗菌牙套的工艺方法，其特征在于：步骤一中，高速搅拌机搅拌的转速为1800-2000转/分钟，搅拌的时间为20-30min。
8.如权利要求6所述抗菌牙套的工艺方法，其特征在于：步骤二中，高速搅拌机搅拌的转速为2000-2200转/分钟，搅拌的时间为20-30min。
9.如权利要求6所述抗菌牙套的工艺方法，其特征在于：步骤三中，双螺杆挤出机熔融挤出造粒的温度为180-220℃，单螺杆挤出机熔融挤出、拉伸成型的温度为240-280℃。
10.如权利要求6所述抗菌牙套的工艺方法，其特征在于：步骤三中，所述抗菌膜片的厚度为0.3-0.8mm，直径为100-140mm。
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