CN109851572A - 一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体,涉及高分子材料合成领域,基于现有的光固化体系中使用的胺助引发剂易从固化体系中迁移的问题而提出的,其具有以下 化学结构式:
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料合成领域,具体涉及一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体及其制备方法。
背景技术
光固化齿科修复材料是采用光敏树脂和二氧化硅填料混合而形成的复合材料。未固化的材料具有可塑性,经过紫外光固化后获得具有较强硬度和机械强度的固化材料。
通常光敏型树脂的组成为甲基丙烯酸酯类的树脂和单体,从而具有较强的力学性能和机械强度。目前,光固化齿科修复材料中的光敏树脂的用的稀释剂包括三乙二醇二甲基丙烯酸酯,乙二醇二甲基丙烯酸酯等。
光敏树脂中常用的引发剂为樟脑醌类引发剂,此类引发剂为夺氢型引发剂,需要加入胺助引发剂方能引发体系固化。普通的活性胺助引发剂引发体系固化后有从固化体系中迁移的可能,活性胺迁移可能引发炎症,过敏等问题,从而影响光敏树脂的使用安全性。
发明内容
本发明所要解决的问题在于现有的光固化体系中使用的胺助引发剂易从固化体系中迁移。
本发明是采用以下技术方案解决上述技术问题的:
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体,其具有以下化学结构式:
其中n=2-4,p=1-4。
本发明还提供一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯,加入催化剂和阻聚剂,搅拌,升温至反应温度,向其中滴加丙烯酸,反应后,测试其酸值,当酸值小于10mg KOH/g时,停止反应;
(2)冰浴条件下,向反应体系中滴加胺类化合物,滴加完毕后,升温,继续反应;
(3)反应结束后,降温至室温,对反应产物进行洗涤后,进行干燥。
优选的,所述步骤(1)中甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05-1.1。
优选的,所述步骤(1)中的催化剂为四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、三苯基磷中的一种或两种,所述催化剂的加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸总质量的1-3wt%。
优选的,所述步骤(1)中的阻聚剂为羟基苯甲醚,其加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸总质量的0.1-0.5wt%。
优选的,所述步骤(1)中的反应温度为90-120℃。
优选的,所述步骤(1)中的反应时间为3-4h。
优选的,所述胺类化合物为N,N’-二甲基乙二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、N,N’-二甲基-1,4-丁二胺、哌嗪、乙胺、丙胺、正丁胺中的一种。
优选的,所述步骤(2)中的温度升温至60-80℃。
优选的,所述步骤(3)中将反应产物用去离子水洗涤2-3次,用1wt%NaOH溶液洗涤2次后,加入无水硫酸钠进行干燥。
本发明的有益效果在于:
本发明制备的二官能度的甲基丙烯酸酯活性稀释剂,可作为樟脑醌的助引发剂,用于齿科修复材料中,可避免使用可迁移的活性胺类助引发剂,降低齿科修复材料固化后的细胞毒性。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明做进一步详细说明。
下述实施例中所用的试验材料和试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径获得。
实施例1
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体制备过程的反应方程式如下:其中胺类化合物为哌嗪
甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸在催化剂作用下开环氧反应,制备了含有丙烯酸双键的甲基丙烯酸酯;利用丙烯酸酯双键和甲基丙烯酸酯双键与胺的迈克尔加成反应活性的差异,让氨基与高反应活性的丙烯酸酯双键反应,而制备双官的甲基丙烯酸酯双键,所制备的活性稀释剂中含有叔胺结构,可用做光固化引发体系的活性胺助引发剂。
实施例2
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入四甲基氯化铵3.0g、羟基苯甲醚0.1g,于三口烧瓶中,搅拌升温至90℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸37.8g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mg KOH/g时,停止反应;
(2)冷却后,于冰浴中,向反应体系中滴加N,N’-二甲基乙二胺23.1g,滴加完毕后,升温至60℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,将产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
该单体的化学结构式如下所示:
实施例3
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入四丁基溴化铵1.2g、羟基苯甲醚0.5g,于三口烧瓶中,搅拌升温至110℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸43.2g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mg KOH/g时,停止反应;
(2)于冰浴条件下,向反应体系中滴加N,N’-二甲基-1,3-丙二胺30.6g,滴加完毕后,升温至80℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,将产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
该单体的化学结构式如下所示:
实施例4
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入四甲基氯化铵2.5g、羟基苯甲醚0.3g,于三口烧瓶中,搅拌升温至100℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸39.6g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mg KOH/g,停止反应;
(2)于冰浴条件下,向反应体系中滴加N,N’-二甲基-1,4-丁二胺31.9g,滴加完毕后,升温至60℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,将产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
该单体的化学结构式如下所示:
实施例5
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入三苯基磷1.5g、羟基苯甲醚0.5g,于三口烧瓶中,搅拌升温至110℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸37.8g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mgKOH/g,停止反应;
(2)于冰浴条件下,向反应体系中滴加哌嗪22.6g,滴加完毕后,升温至70℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,将产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
该单体的化学结构式如下所示:
实施例6
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入四甲基氯化铵2.0g、羟基苯甲醚0.3g,于三口烧瓶中,搅拌升温至100℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸37.8g,滴加完毕后,继续反应4h后,测试酸值,当酸值小于10mgKOH/g,停止反应;
(2)于冰浴条件下,向反应体系中滴加乙胺11.8g,滴加完毕后,升温至70℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,分液漏斗中用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
该单体的化学结构式如下所示:
实施例7
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入三苯基磷3.0g、羟基苯甲醚0.1g,于三口烧瓶中,搅拌升温至90℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸39.6g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mgKOH/g,停止反应;
(2)冰浴条件下,向反应体系中滴加丙胺16.2g,滴加完毕后,升温至70℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
实施例8
一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯64g,加入三苯基磷3.0g、羟基苯甲醚0.1g,于三口烧瓶中,搅拌升温至90℃,采用恒压滴液漏斗向反应体系中滴加丙烯酸37.8g,滴加完毕后,继续反应4h后测试酸值,当酸值小于10mgKOH/g,停止反应;
(2)冰浴条件下,向反应体系中滴加正丁胺19.2g,滴加完毕后,升温至70℃,继续反应2h;
(3)反应结束后,降温至室温,产物用去离子水洗涤2-3次,再用1wt%NaOH水溶液洗涤2-3次,最后用去离子水洗涤至中性,转移至烧杯中,加入适量的无水硫酸钠,干燥24h,过滤,即得到齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体。
以上仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,与本发明构思无实质性差异的各种工艺方案均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体,其特征在于:具有以下化学结构式:
其中n=2-4,p=1-4。
2.一种制备如权利要求1所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)称取甲基丙烯酸缩水甘油酯,加入催化剂和阻聚剂,搅拌,升温至反应温度,向其中滴加丙烯酸,反应后,测试其酸值,当酸值小于10mg KOH/g时,停止反应;
(2)冰浴条件下,向反应体系中滴加胺类化合物,滴加完毕后,升温,继续反应;
(3)反应结束后,降温至室温,对反应产物进行洗涤后,进行干燥。
3.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸的摩尔比为1:1.05-1.1。
4.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的催化剂为四甲基氯化铵、四丁基溴化铵、三苯基磷中的一种或两种,所述催化剂的加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸总质量的1-3wt%。
5.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的阻聚剂为羟基苯甲醚,其加入量为甲基丙烯酸缩水甘油酯和丙烯酸总质量的0.1-0.5wt%。
6.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的反应温度为90-120℃。
7.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中的反应时间为3-4h。
8.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述胺类化合物为N,N’-二甲基乙二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、N,N’-二甲基-1,4-丁二胺、哌嗪、乙胺、丙胺、正丁胺中的一种。
9.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中的温度升温至60-80℃。
10.根据权利要求2所述的齿科修复材料用甲基丙烯酸酯单体的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中将反应产物用去离子水洗涤2-3次,用1wt%NaOH溶液洗涤2次后,加入无水硫酸钠进行干燥。
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