CN112226055B - 一种牙托及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种牙托及其制备方法。本发明的牙托包括以下重量份的原料制备而成：改性杜仲胶10‑40份，羧基封端的聚乳酸60‑90份，抗氧剂0.2‑2份，改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶；本发明还给出了上述牙托的制备方法，将改性杜仲胶与羧基封端的聚乳酸以及抗氧剂混合，在双螺杆挤出机中挤出，造粒，注塑，成型，得牙托。本发明的牙托是由改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂交联注塑而成，这种牙托具有形状记忆功能，形状固定率达100%，形状回复率可高达95%；使用之前，利用外力调整牙托，使其与使用者的牙齿吻合，调整牙托的舒适度，外力撤销后，牙托形状得到固定，从而进行牙托的佩戴，这种牙托有效提高了佩戴时的舒适度。

Description

一种牙托及其制备方法

技术领域

本发明涉及齿科医疗器械的技术领域，特别是指一种牙托及其制备方法。

背景技术

牙托是指口腔印模托盘，广泛使用于口腔科，可用于口腔检查。随着人们越来越注重外在形象，尤其对于齿列不整的问题，人们会寻求牙医进行牙齿矫正的治疗。牙托可以用作牙齿矫正前的小调整，经过小调整患者原有的牙齿，使患者的牙齿慢慢地向着理想的方向移动，一段时间之后，就可以进行矫正治疗。牙齿矫正完毕之后，还需要牙托起固定作用。

目前，市场上的牙托通常是采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（Acrylonitrilebutadiene Styrene copolymers，简称ABS）材料制备而成，ABS材料是一种强度高、韧性好和易于加工成型的热塑型高分子材料。市场上的ABS牙托通常只有小、中、大三种型号，然而，不同的消费者的牙齿形状不完全相同，由于ABS材料所得的牙托形状固定不变，这种ABS牙托不能与消费者的牙齿完全吻合，这使得消费者在戴这种ABS牙托时很不舒适。随着人们生活水平的不断提高，人们对医疗器械的舒适性要求也越来越迫切，这种ABS牙托不能满足不同消费者对牙托的舒适度要求，限制了牙托的广泛使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种牙托及其制备方法，旨在解决现有技术中的ABS牙托形状固定不变使其不能与消费者的牙齿完全吻合而导致其不能满足不同消费者对牙托舒适度的要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：

在一个方面，本发明的一种牙托，包括以下重量份的原料制备而成：改性杜仲胶10-40份，羧基封端的聚乳酸60-90份，抗氧剂0.2-2份；所述改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶。

本发明的牙托是由改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂注塑而成，环氧化改性的杜仲橡胶与羧基封端的聚乳酸发生交联反应，形成一种互穿结构的两相，这种独特的相结构有利于界面增容，当受到外界冲击作用时能够更有效的实现能量传递与耗散，从而获得更高的韧性；使得本发明的牙托具有优异的抗冲击性能、弹性和良好的形状记忆性能，在短时间内可以固定材料的临时形状，形状固定率达100%，加热后迅速回复，30s内可回复至初始形状，形状回复率可高达95%，并且，可以重复加工。

本发明的牙托，首先，进行试戴，找出牙托与使用者的牙齿不匹配以及佩戴时不舒适的位置；然后，将牙托加热，利用外力调整牙托，调整牙托与使用者的牙齿不匹配以及佩戴时不舒适的位置，使其与使用者的牙齿吻合，调整牙托的舒适度；调整完毕之后，置于室温下，待牙托形状固定之后，撤销外力，牙托形状得到固定；将牙托再次进行试戴，再次找出牙托与使用者的牙齿不匹配以及佩戴时不舒适的位置，再次加热，利用外力调整，再次试戴，依次反复，直到牙托与使用者的牙齿完全吻合，使用者佩戴牙托舒服。本发明的牙托佩戴舒适，满足了不同消费者对牙托的舒适度要求，深受消费者喜爱，适用范围广。

作为一种优选的实施方案，包括以下重量份的原料制备而成：改性杜仲胶10-20份，羧基封端的聚乳酸80-90份，抗氧剂1-2份。本发明的牙托具有形状记忆功能，可以根据不同使用者的牙齿和口腔大小进行调整，调整之后的牙托，可以很好地保持其形状，满足了不同消费者对牙托的舒适度要求。这种牙托可以在水中对其形状进行调整，也可以放在烘箱内通过加热使其形状得到调整，通常情况下，在烘箱中加热温度到50℃以上，数分钟之后，利用外力对其形状进行调整；放回室温下或从水中取出，撤销外力，牙托的形状得到了很好的保持，满足了不同消费者对牙托的舒适度要求。

作为一种优选的实施方案，所述环氧化杜仲橡胶的环氧化程度为10-30%。本发明中这种环氧化杜仲橡胶与羧基封端的聚乳酸直接发生交联反应，所得的牙托除了具有形状记忆功能，还具有优异的抗冲击性能和弹性，使用性能好。这杜仲胶是天然杜仲胶，来源于杜仲的树叶、树皮和果皮，环氧杜仲胶是杜仲橡胶经过环氧化反应得到，可为牙托材料提供较低的形变温度，即在40-60℃下可以软化。

作为一种优选的实施方案，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂DLTDP中的任意一种或几种。本发明在改性杜仲胶与羧基封端的聚乳酸的交联反应过程中添加了抗氧剂，提高了牙托的抗氧化性能，从而提高了牙托的使用寿命，抗氧剂DLTDP化学名称为硫代二丙酸双十二醇酯，这些抗氧剂抗氧化效果好，使用性能佳，来源广，容易取得，方便使用。

作为一种优选的实施方案，取丙交酯，抽真空，加热，使丙交酯熔化；加入催化剂，催化剂与丙交酯的重量比为0.1-1:100，催化剂为辛酸亚锡，再次抽真空，搅拌，使丙交酯与催化剂混合均匀；在130-150℃下，聚合反应15-20h，得聚合产物；洗涤，过滤，干燥，得羧基封端的聚乳酸。本发明的聚乳酸是羧基封端的聚乳酸，这种聚乳酸与环氧化杜仲橡胶直接发生交联反应，无需过氧化物交联剂，交联效果好；这种羧基封端的聚乳酸可以是市售的羧基封端的聚乳酸，优选的是通过上述方法制备的羧基封端的聚乳酸，这种方法所得的羧基封端的聚乳酸羧基封闭效果好，交联反应快，结构稳定。

作为一种优选的实施方案，所述洗涤步骤为：将聚合产物采用三氯甲烷溶解，搅拌，边搅拌边加入冷的乙醇，再次形成沉淀。本发明在羧基封端的聚乳酸的制备过程中，采用三氯甲烷对聚合产物进行洗涤，并添加乙醇，使其再次沉淀，提高产物的纯度。

作为一种优选的实施方案，所述干燥为真空干燥，真空干燥的真空度为0.5-1.5KPa，干燥温度为50-60℃，干燥时间为1-2h。本发明在羧基封端的聚乳酸的制备过程中优选通过真空干燥的方式进行干燥，干燥温度低，干燥效率高。真空干燥可去除聚乳酸中吸收的空气中的水分，可保证注塑产品无气泡、无残次。

在另一个方面，本发明的一种牙托的制备方法，包括以下步骤：1）取改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂，将改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂混合，混合温度为20-30℃，混合时间为10-20min；2）挤出，在双螺杆挤出机中，螺杆转速为200-300r/min，加料口温度120-130℃，一段温度160-170℃，二段温度170-180℃，三段温度175-185℃，四段温度170-180℃，五段温度165-175℃，模头温度160-170℃，造粒；3）注塑，成型，得牙托。

本发明的牙托是羧基封端的聚乳酸与改性杜仲胶和抗氧剂经过混合之后，在双螺杆挤出机挤出的过程中发生交联反应，并在模具中注塑成型；这种牙托的制备方法中工艺流程短，加工设备常见，加工能耗低，成型效果好；所得的牙托具有优异的抗冲击性能、弹性和良好的形状记忆性能，在短时间内可以固定材料的临时形状，形状固定率达100%，形状回复率可高达95%，并且，可以重复加工。

作为一种优选的实施方案，所述步骤1）中，羧基封端的聚乳酸事先于70-90℃下真空干燥，真空度为1-2KPa，干燥时间为3-5h。本发明的牙托在制备过程中，羧基封端的聚乳酸需要先进行干燥，在真空烘箱内干燥，干燥效率高。

作为一种优选的实施方案，所述步骤1）中，混合是在高速混合机内进行，高速混合机的转动速度为150-250r/min。本发明的牙托在制备过程中，羧基封端的聚乳酸、改性杜仲胶和抗氧剂原料事先在高速混合机内完成混合，这种高速混合机的混合效率高，混合效果好。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的牙托是由改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂注塑而成，含有环氧基团的杜仲胶与含有羧基的聚乳酸发生交联反应，形成互穿结构的两相，这种独特的相结构有利于界面增容，当受到外界冲击作用时能够更有效的实现能力传递与耗散，从而获得更高的韧性；使得本发明的牙托具有优异的抗冲击性能、弹性和良好的形状记忆性能，在短时间内可以固定材料的临时形状，形状固定率达100%，加热后迅速回复，30s内可回复至初始形状，形状回复率可高达95%，并且，可以重复加工；本发明的牙托可以调整至与使用者的牙齿完全吻合，使牙托使用者佩戴舒服，满足了不同消费者对牙托的舒适度要求，深受消费者喜爱，适用范围广。本发明的牙托的制备方法工艺流程短，加工设备常见，加工能耗低，成型效果好。

附图说明

图1为本发明实施例一所得的牙托的外观照片图。

具体实施方式

下面将结合本发明的具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种牙托，包括以下重量份的原料制备而成：改性杜仲胶10-40份，羧基封端的聚乳酸60-90份，抗氧剂0.2-2份；所述改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶。

优选地，包括以下重量份的原料制备而成：改性杜仲胶10-20份，羧基封端的聚乳酸80-90份，抗氧剂1-2份。

优选地，所述环氧化杜仲橡胶的环氧化程度为10-30%。

优选地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂DLTDP中的任意一种或几种。

优选地，取丙交酯，抽真空，加热，使丙交酯熔化；加入催化剂，催化剂与丙交酯的重量比为0.1-1:100，催化剂为辛酸亚锡，再次抽真空，搅拌，使丙交酯与催化剂混合均匀；在130-150℃下，聚合反应15-20h，得聚合产物；洗涤，过滤，干燥，得羧基封端的聚乳酸。

进一步地，所述洗涤步骤为：将聚合产物采用三氯甲烷溶解，搅拌，边搅拌边加入冷的乙醇，再次形成沉淀。

进一步地，所述干燥为真空干燥，真空干燥的真空度为0.5-1.5KPa，干燥温度为50-60℃，干燥时间为1-2h。

本发明的一种牙托的制备方法，包括以下步骤：

1）取改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂，将改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂混合，混合温度为20-30℃，混合时间为10-20min；

2）挤出，在双螺杆挤出机中，螺杆转速为200-300r/min，加料口温度120-130℃，一段温度160-170℃，二段温度170-180℃，三段温度175-185℃，四段温度170-180℃，五段温度165-175℃，模头温度160-170℃，造粒；

3）注塑，成型，得牙托。

优选地，所述步骤1）中，羧基封端的聚乳酸事先于70-90℃下真空干燥，真空度为1-2KPa，干燥时间为3-5h。

优选地，所述步骤1）中，混合是在高速混合机内进行，高速混合机的转动速度为150-250r/min。

实施例一

本发明的一种牙托的制备方法，包括以下步骤：

1）取羧基封端的聚乳酸，羧基封端的聚乳酸是市售羧基封端的聚乳酸，于70℃下，真空干燥，真空度为1KPa，干燥时间为5h，备用；

2）取改性杜仲胶10份、羧基封端的聚乳酸60份、抗氧剂1010 0.2份，改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶；

3）将环氧化杜仲橡胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂1010加入高速混合机内混合，混合温度为20℃，混合时间为10min，高速混合机的转动速度为150r/min；

4）挤出，在双螺杆挤出机中，螺杆转速为200rpm，加料口温度120℃，一段温度160℃，二段温度170℃，三段温度175℃，四段温度170℃，五段温度165℃，模头温度160℃，造粒；

5）注塑，成型，得牙托。

实施例四

本发明的一种牙托的制备方法，包括以下步骤：

1）取羧基封端的聚乳酸，羧基封端的聚乳酸是市售羧基封端的聚乳酸，于90℃下，真空干燥，真空度为2KPa，干燥时间为3h，备用；

2）取改性杜仲胶20份、羧基封端的聚乳酸80份、抗氧剂1076 1份，改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶，环氧化杜仲橡胶的环氧化程度为20%；

3）将环氧化杜仲橡胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂1076加入高速混合机内混合，混合温度为25℃，混合时间为15min，高速混合机的转动速度为200r/min；

4）挤出，在双螺杆挤出机中，螺杆转速为250rpm，加料口温度125℃，一段温度165℃，二段温度175℃，三段温度180℃，四段温度175℃，五段温度170℃，模头温度165℃，造粒；

5）注塑，成型，得牙托。

实验1

由图1可以看出，本发明所得的牙托外观透明，亮度高。

实验2

将实施例一和实施例四所得的两份牙托以及现有的ABS牙托分别进行力学性能测试实验，包括牙托的冲击强度、拉伸强度和扯断伸长率，其中，冲击强度按照GB/T 1843-2008规定的方法进行测定，拉伸强度按照GB/T 528-2009规定的方法进行测定，扯断伸长率按照GB/T 1701-2001规定的方法进行测定，实验结果列入表1。

表1 不同牙托力学性能测试结果

由表1可以看出，本发明所得牙托的冲击强度为11.21-20.15KJ/m²，而现有的ABS牙托的冲击强度只有10.21KJ/m²，因此，本发明所得牙托的冲击强度高于现有ABS牙托的冲击强度。本发明所得牙托的拉伸强度为30.5-38.9MPa，现有的ABS牙托的拉伸强度为30.1MPa，因此，本发明所得牙托的拉伸强度高于现有ABS牙托的拉伸强度。所以，本发明所得牙托具有更好的力学性能。另外，本发明所得牙托的扯断伸长率为12-89%，然而，现有ABS牙托的扯断伸长率只有5%，因此，本发明所得牙托的扯断伸长率均明显高于ABS牙托的扯断伸长率。所以，本发明所得牙托具有更好的韧性。

实验3

将实施例一和实施例四所得的两份牙托以及现有的ABS牙托分别进行形状记忆性能测试实验，包括形状固定率和形状回复率，采用水浴法测试试样的形状记忆性能，实验过程为：将试样在常温下置于去离子水中，放置12h；取出，将试样弯曲180°，并采用铁丝固定；再次在常温下置于去离子水中，放置12h；取出，将试样保持弯曲状态，置于真空干燥箱中，于35℃下，真空干燥12h，撤除外力，取下固定用的铁丝，测得固定角，θ₁，形状记忆固定率为（180°-θ₁）/180°×100%；再次将试样在常温下置于去离子水中，放置12h，取出，测得回复角，θ₂，形状记忆回复率为（180°-θ₂）/180°×100%，实验结果列入表2。

表2 不同牙托形状记忆性能测试结果

由表2可以看出，本发明的方法所得牙托形状固定率均为90%以上，然而，ABS牙托的形状固定率为0%；本发明的方法所得牙托的形状回复率为100%，然而，ABS牙托的形状回复率只有0%；因此，本发明的方法所得牙托的形状固定率和形状回复率均明显高于ABS牙托，因此，本发明的方法所得牙托具有很好的形状记忆性能。

因此，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的牙托是由改性杜仲胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂注塑而成，含有环氧基团的杜仲胶与含有羧基的聚乳酸发生交联反应，形成互穿结构的两相，这种独特的相结构有利于界面增容，当受到外界冲击作用时能够更有效的实现能力传递与耗散，从而获得更高的韧性；使得本发明的牙托具有优异的抗冲击性能、弹性和良好的形状记忆性能，在短时间内可以固定材料的临时形状，形状固定率达100%，加热后迅速回复，30s内可回复至初始形状，形状回复率可高达95%，并且，可以重复加工；本发明的牙托可以调整至与使用者的牙齿完全吻合，使牙托使用者佩戴舒服，满足了不同消费者对牙托的舒适度要求，深受消费者喜爱，适用范围广。本发明的牙托的制备方法工艺流程短，加工设备常见，加工能耗低，成型效果好。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (2)

1.一种牙托的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）取羧基封端的聚乳酸，羧基封端的聚乳酸是市售羧基封端的聚乳酸，于90℃下，真空干燥，真空度为2KPa，干燥时间为3h，备用；

2）取改性杜仲胶20份、羧基封端的聚乳酸80份、抗氧剂1076 1份，改性杜仲胶为环氧化杜仲橡胶，环氧化杜仲橡胶的环氧化程度为20%；

3）将环氧化杜仲橡胶、羧基封端的聚乳酸和抗氧剂1076加入高速混合机内混合，混合温度为25℃，混合时间为15min，高速混合机的转动速度为200r/min；

4）挤出，在双螺杆挤出机中，螺杆转速为250rpm，加料口温度125℃，一段温度165℃，二段温度175℃，三段温度180℃，四段温度175℃，五段温度170℃，模头温度165℃，造粒；

5）注塑，成型，得牙托。

2.一种牙托，其特征在于：

所述牙托是根据权利要求1所述的牙托的制备方法制备而成的。

Images