CN110787066A - 一种齿科3d打印抗菌材料及其制备方法 - Google Patents

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林国顺
焦鑫
林世妥
黎新永
黄泉福
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    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing

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Abstract

本发明公开一种齿科3D打印抗菌材料及其制备方法，该抗菌材料重量百分比组成包括：石墨烯氧化锌纳米棒0.5％‑1.5％、金纳米簇0.5％‑1.5％、大分子低迁移树脂2％‑30％、低迁移活性单体15％‑70％、大分子低迁移紫外光引发剂1％‑4％。本发明通过开发高性能的齿科3D打印抗菌材料，并通过添加金纳米簇、石墨烯氧化锌纳米棒赋予齿科3D打印材料抗菌功能，满足更多临床应用。

Description

一种齿科3D打印抗菌材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及3D打印材料技术领域，特别涉及一种齿科3D打印抗菌材料及其制备方法。
背景技术
光固化DLP打印技术能够打印精度要求较高的小型器件，适用于牙科器械的个性化制造。目前，光固化3D打印成型件用于牙科器械在患者佩戴期间会因口腔微生物环境复杂而容易生长菌膜。
口腔是一个比较复杂的环境，唾液中含有多种不同的细菌，而在口腔内佩戴的牙科制品，例如冠桥修复体，因和牙表面结合不紧密产生空隙而滞留唾液，细菌容易在该空隙中滋长。细菌生长产生的菌膜会损坏树脂修复体。齿科3D打印抗菌材料能够阻断细菌的生长过程，抑制菌膜的形成，从而维持患者口腔环境的健康和减少修复体的侵蚀。
目前可通过3D打印制造的牙科产品主要有：手术模型、种植导板、冠桥、正畸模型和个性化手术工具等。现有的齿科3D打印材料，大多用于手术模型，正畸模型等非人体接触场景，难于满足种植导板、冠桥、个性化手术工具的灭菌要求。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种齿科3D打印抗菌材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明技术方案如下：
一种齿科3D打印抗菌材料，该抗菌材料重量百分比组成包括：石墨烯氧化锌纳米棒0.5％-1.5％、金纳米簇0.5％-1.5％、大分子低迁移树脂2％-30％、低迁移活性单体15％-70％、大分子低迁移紫外光引发剂1％-4％。
较佳地，所述的低迁移活性单体选自：9乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO9-TMPTA)、2(丙氧化)新戊二醇二丙烯酸酯(NPG(PO)2DA)、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(EO3-TMPTA)、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(PO3-TMPTA)、丙烯酸四氢呋喃酯(THFA)中的一种或多种。
较佳地，所述大分子低迁移树脂选自：沙多玛公司的Ebecry8311、EBLEO10801，美国沙多玛公司的CN307、CNUVE151 NS、SB400中的一种或多种。
较佳地，所述大分子低迁移紫外光引发剂选自光引发剂ASA、光引发剂OMTX、光引发剂OMBP、光引发剂369、光引发剂819中的一种或多种。
一种齿科3D打印抗菌材料的制备方法，包括如下步骤：
将上述调配材料采用DLP/SLA 3D打印技术，进行3D打印定型固化，制得3D齿科材料。
较佳地，所述3D齿科材料具备至少七天的持续抗菌能力(＞99％对变形链球菌)，浸提液金离子浓度为0.01-0.09ppm；树脂浸提液对L929细胞没有明显毒性，溶血率低于5％具有良好的生物相容性。
较佳地，所述的金纳米簇、石墨烯氧化锌纳米棒为市售产品。
采用本发明的技术方案，具有以下有益效果：通过开发高性能的齿科3D打印抗菌材料，并通过添加金纳米簇、石墨烯氧化锌纳米棒赋予齿科3D打印材料抗菌功能，满足更多临床应用。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明进一步说明。
实施例1：
一种齿科3D打印抗菌材料，该抗菌材料重量百分比组成包括：
石墨烯氧化锌纳米棒0.5％；
金纳米簇0.5％；
Ebecry8311 15％；
EO3-TMPTA 70％；
光引发剂OMBP 4％。
所述按照实施例1上述比例调配材料，在40℃的水温下，用超声波清洗机超声10分钟，再将其置于匀浆机搅拌均匀，得到齿科3D打印抗菌材料，然后测试其性能。
实施例2：
一种齿科3D打印抗菌材料，该抗菌材料重量百分比组成包括：
石墨烯氧化锌纳米棒1％；
金纳米簇0.5％；
Ebecry8311 14.5％；
EO3-TMPTA 70％；
光引发剂OMBP 4％。
所述按照实施例2上述比例调配材料，在40℃的水温下，用超声波清洗机超声10分钟，再将其置于匀浆机搅拌均匀，得到齿科3D打印抗菌材料，然后测试其性能。
普通光固化树脂对比例1：
Ebecry8311 16％；
EO3-TMPTA 70％；
光引发剂OMBP 4％。
所述按照对比例1上述比例调配材料，在40℃的水温下，用超声波清洗机超声10分钟，再将其置于匀浆机搅拌均匀，得到齿科3D打印抗菌材料，然后测试其性能。
普通光固化树脂对比例2：
多巴胺包覆碳纳米管1.5％；
Ebecry8311 14.5％；
EO3-TMPTA 80％；
光引发剂OMBP 4％。
所述按照对比例2上述比例调配材料，在40℃的水温下，用超声波清洗机超声10分钟，再将其置于匀浆机搅拌均匀，得到齿科3D打印抗菌材料，然后测试其性能。
上述实施例1-2与普通光固化树脂对比例1-2的性能对比结果如下表1：
表1：
项目 实施例1 实施例2 对比例1 对比例2
断裂伸长率(％) 2.6 2.9 3.2 2.9
光固化活性 优 优 优 优
固化收缩率(％) 2.5 2.4 2.5 2.6
粘度(cps/25℃) 3.2 3.6 3.8 3.5
缺口冲击强度(KJ/m2) 29.8 28.6 28.5 29.0
拉伸强度(MPa) 24.78 25.65 25.5 24.8
GB/T20197-2006 符合 符合 符合 符合
抗菌天数 7 9 1 1
由表1可知：人工唾液浸提固化后的3D打印材料抗变形链球菌效果：重复浸提后仍能保持＞99％抗菌能力的对应天数；经对比测试，添加金纳米簇、石墨烯氧化锌纳米棒增加了齿科3D打印材料抗菌能力。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种齿科3D打印抗菌材料，其特征在于，该抗菌材料重量百分比组成包括：石墨烯氧化锌纳米棒0.5％-1.5％、金纳米簇0.5％-1.5％、大分子低迁移树脂2％-30％、低迁移活性单体15％-70％、大分子低迁移紫外光引发剂1％-4％。
2.根据权利要求1所述的齿科3D打印抗菌材料，其特征在于，所述的低迁移活性单体选自：9乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、2(丙氧化)新戊二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酸四氢呋喃酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的齿科3D打印抗菌材料，其特征在于，所述大分子低迁移树脂选自沙多玛公司的Ebecry8311、EBLEO10801，美国沙多玛公司的CN307、CNUVE151 NS、SB400中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的齿科3D打印抗菌材料，其特征在于，所述大分子低迁移紫外光引发剂选自光引发剂ASA、光引发剂OMTX、光引发剂OMBP、光引发剂369、光引发剂819中的一种或多种。
5.根据权利要求1-4任一项所述的齿科3D打印抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将上述调配材料采用DLP/SLA 3D打印技术，进行3D打印定型固化，制得3D齿科材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述3D齿科材料具备至少七天的持续抗菌能力，其中浸提液金离子浓度为0.01ppm-0.09ppm，树脂浸提液的溶血率低于5％。
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