CN114316156A - 一种用于3d打印矫治器的光固化树脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂及其制备方法，运用于3D打印材料技术领域，所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂由以下原料按重量份组成：聚合物：50‑80份；第一单体：20‑50份；引发剂：1‑3份；助剂：0.01‑1份，相比传统隐形矫治器制作方法相比，该3D打印矫治器的光固化树脂可以直接通过3D打印出来隐形矫治器，并且该光固化树脂具有较好的综合力学性能和粘度，佩戴矫治器时不仅不容易断裂损坏，而且还不会刺激牙齿和表皮。
Description
技术领域
本发明涉及3D打印材料技术领域，特别涉及为一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂及其制备方法。
背景技术
3D打印技术被广泛用于牙科隐形矫正领域，3D打印可以将根据物体的三维模型数据，快速、准确地制造出零件或物体的三位模型数据，快速、精准地制造出物体的实体，常见的制造矫正器的方法为使用3D打印设备制作牙模，然后使用环保或具有生物兼容性的膜片压模，在高温下成型形成矫治器。
但是通过模型转印的方法会导致隐形矫治器需要进行大工厂的模式进行加工，周期显著延长，使诊所和用户无法快速通过现场获得矫治器，为了快速通过现场获得矫治器，可以直接通过3D打印设备从现场打印出矫治器，使矫治器制作过程更加简化，在能降低成本的同时又能同时又能使提高矫治器的制造效率，然而3D打印矫治器使用的材料需要生物兼容性、低刺激性的树脂，同时，矫治器本身的功能要求该材料同时具备较好的强度性能，二者缺一不可。
鉴于此，本发明提供一种能直接用于3D打印矫治器的光固化树脂，在具有生物兼容性和低刺激性的同时具备较好的强度性能。
发明内容
本发明旨在解决矫治器的获取时间过长和矫治器制作材料兼容性和刺激性的问题，提供一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂及其制备方法。
本发明为解决技术问题采用如下技术手段：
本发明提供一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂及其制备方法，所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂采用以下步骤制备而成：
S1.将第二单体和引发剂加入至避光容器中，进行充分搅拌之后将烧杯进行密封，再通入氮气进行除氧，除氧持续20min；
S2.打开低压UV汞灯，将烧杯中的混合物进行辐照；
S3.将辐照后产生的样品进行搅拌，搅拌持续10min，等待温度降低至辐照之前的温度，最后获得聚合物；
S4.将聚合物与第一单体、引发剂、助剂加入到避光的搅拌机械中，进行搅拌混合，在机械转速为100-400r/min的转速下进行时长为20min的搅拌，得到搅拌后的混合物；
S5.将搅拌后的混合物进行超声分散，分散时间持续5min，其中超声频率为40-100khz，得到最终3D打印的光固化树脂。
进一步的，所述直接用于3D打印矫治器的光固化树脂由以下材料按重量份组成：
聚合物：50-80份；
第一单体：20-50份；
引发剂：1-3份；
助剂：0.01-1份。
进一步的，所述聚合物由以下材料按重量份组成：
第二单体：100份；
引发剂：0.01%-1%份。
进一步的，所述助剂采用锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料，所述助剂的粒径在50-200nm之间。
进一步的，所述第一单体由N-乙烯基己内酰胺,双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸氢糠酯，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、氨基双甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯的一种到三种组成。
进一步的，所述引发剂采用184引发剂，TPO引发剂和ITX引发剂中的一种。
进一步的，所述第二单体由N-乙烯基己内酰胺、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯的一种或两种组成。
进一步的，所述锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料采用以下步骤制备而成：
在超声震荡、加热及高速机械搅拌条件下，其中超声频率为25-50khz，加热温度为25-50℃，机械搅拌转速为100-800r/min。将质量分数为98.5%的钛酸丁酯融入无水乙醇中形成钛醇溶液，然后将所得钛醇溶液加入盐酸溶液中，其中盐酸溶液为6.0-12.0mol/l，钛酸丁酯、乙醇的体积比为（0.1 -0.15）：（0.2-0.3），并用盐酸溶液调节PH值至5.5-6之间；
向得到的钛醇溶液中缓慢加入蒸馏水，蒸馏水与乙醇溶液的比值为1：5，然后对得到的钛醇溶液与蒸馏水混合液进行连续搅拌4h直至得到透明溶胶；
将得到透明溶胶陈化24小时，直至变成透明固块，将得到的透明固块放入烘箱内在125℃左右进行干燥，干燥6h后，透明固块变成白色固体颗粒；
将得到的白色固体颗粒倒入至烧杯中，加入水，其中水与S2中加入蒸馏水的比值为30：1，再进行超声波振荡30min，静置2h后过滤去除大多数水，再次放入烘箱内在125℃的情况下进行干燥3h，得到白色粉末；
将白色粉末倒入坩埚中，通入氩气5min达到饱和后，将坩埚至于马弗炉内，开启加热，500℃下焙烧1h制得粒径为50-200nm的锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料。
本发明提供了用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，具有以下有益效果：
（1）该用于直接3D打印矫治器的光固化树脂具备较好的力学性能，在拉伸强度、断裂伸长率和硬度上都具有不错的表现。
（2）该用于直接3D打印矫治器的光固化树脂还具有较强的粘度，对人的牙齿以及表皮刺激性非常小，使用时不会对人体造成损伤。
（3）该用于直接3D打印矫治器的光固化树脂可以现场制作获得隐形矫治器，解决了传统制作隐形矫治器需要较长周期的问题。
附图说明
图1为本发明一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂的制备方法工艺流程图；
图2为本发明一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂的实施例测试结果图。
本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中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。
参照附图1，为本发明一实施例中的一种工业用的水泥基复合屏蔽材料制作方法，其中，
实施例1
原料组成（重量份）：
所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按照以下材料由重量份组成：N-乙烯基内酰胺：200份；184引发剂：0.4份；甲氧聚乙二醇单丙烯酸酯：20份；聚乙二醇二丙烯酸酯：30份;TPO引发剂:6份;助剂:0.02-2份。
所述助剂采用以下步骤制备而成：
在超声震荡、加热及高速机械搅拌条件下，其中超声频率为25-50khz，加热温度为25-50℃，机械搅拌转速为100-800r/min。将质量分数为98.5%的钛酸丁酯融入无水乙醇中形成钛醇溶液，然后将所得钛醇溶液加入盐酸溶液中，其中盐酸溶液为6.0-12.0mol/l，钛酸丁酯、乙醇的体积比为（0.1 -0.15）：（0.2-0.3），并用盐酸溶液调节PH值至5.5-6之间；
向得到的钛醇溶液中缓慢加入蒸馏水，蒸馏水与乙醇溶液的比值为1：5，然后对得到的钛醇溶液与蒸馏水混合液进行连续搅拌4h直至得到透明溶胶；
将得到透明溶胶陈化24小时，直至变成透明固块，将得到的透明固块放入烘箱内在125℃左右进行干燥，干燥6h后，透明固块变成白色固体颗粒；
将得到的白色固体颗粒倒入至烧杯中，加入水，其中水与S2中加入蒸馏水的比值为30：1，再进行超声波振荡30min，静置2h后过滤去除大多数水，再次放入烘箱内在125℃的情况下进行干燥3h，得到白色粉末；
将白色粉末倒入坩埚中，通入氩气5min达到饱和后，将坩埚至于马弗炉内，开启加热，500℃下焙烧1h制得粒径为50-200nm的锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料即为助剂。
一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，将上述一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按以下步骤制备：
S1.将N-乙烯基内酰胺和184引发剂加入至避光容器中，进行充分搅拌之后将烧杯进行密封，再通入氮气进行除氧，除氧持续20min；
S2.打开低压UV汞灯，将烧杯中的混合物进行辐照，一直持续60min；
S3.将辐照后产生的样品进行搅拌，搅拌持续10min，等待温度降低至辐照之前的温度，最后获得聚合物，测试聚合物的粘度；
S4.将聚合物与甲氧聚乙二醇单丙烯酸酯、TPO引发剂、助剂加入到避光的搅拌机械中，进行搅拌混合，在机械转速为100-400r/min的转速下进行时长为20min的搅拌，得到搅拌后的混合物；
S5.将搅拌后的混合物进行超声分散，分散时间持续5min，其中超声频率为40-100khz，得到最终3D打印的光固化树脂，将最终的3D打印的光固化树脂加入至LCD 3D打印机打印力学样条，随后测试力学性能。
实施例2
原料组成（重量份）：
所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按照以下材料由重量份组成：甲基丙烯酸四氢糠基酯：160份；甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯：40份；184引发剂：0.4份；氨基双甲基丙烯酸酯：20份；三乙二醇二甲基丙烯酸酯：80份；TPO引发剂:2份;助剂:0.02-2份。
所述助剂采用以下步骤制备而成：
在超声震荡、加热及高速机械搅拌条件下，其中超声频率为25-50khz，加热温度为25-50℃，机械搅拌转速为100-800r/min。将质量分数为98.5%的钛酸丁酯融入无水乙醇中形成钛醇溶液，然后将所得钛醇溶液加入盐酸溶液中，其中盐酸溶液为6.0-12.0mol/l，钛酸丁酯、乙醇的体积比为（0.1 -0.15）：（0.2-0.3），并用盐酸溶液调节PH值至5.5-6之间；
向得到的钛醇溶液中缓慢加入蒸馏水，蒸馏水与乙醇溶液的比值为1：5，然后对得到的钛醇溶液与蒸馏水混合液进行连续搅拌4h直至得到透明溶胶；
将得到透明溶胶陈化24小时，直至变成透明固块，将得到的透明固块放入烘箱内在125℃左右进行干燥，干燥6h后，透明固块变成白色固体颗粒；
将得到的白色固体颗粒倒入至烧杯中，加入水，其中水与S2中加入蒸馏水的比值为30：1，再进行超声波振荡30min，静置2h后过滤去除大多数水，再次放入烘箱内在125℃的情况下进行干燥3h，得到白色粉末；
将白色粉末倒入坩埚中，通入氩气5min达到饱和后，将坩埚至于马弗炉内，开启加热，500℃下焙烧1h制得粒径为50-200nm的锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料即为助剂。
一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，将上述一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按以下步骤制备：
S1.将甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯和184引发剂加入至避光容器中，进行充分搅拌之后将烧杯进行密封，再通入氮气进行除氧，除氧持续20min；
S2.打开低压UV汞灯，将烧杯中的混合物进行辐照，一直持续90min；
S3.将辐照后产生的样品进行搅拌，搅拌持续10min，等待温度降低至辐照之前的温度，最后获得聚合物，测试聚合物的粘度；
S4.将聚合物与氨基双甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、TPO引发剂、助剂加入到避光的搅拌机械中，进行搅拌混合，在机械转速为100-400r/min的转速下进行时长为20min的搅拌，得到搅拌后的混合物；
S5.将搅拌后的混合物进行超声分散，分散时间持续5min，其中超声频率为40-100khz，得到最终3D打印的光固化树脂，将最终的3D打印的光固化树脂加入至LCD 3D打印机打印力学样条，随后测试力学性能。
实施例3
原料组成（重量份）：
所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按照以下材料由重量份组成：N-乙烯基己内酰胺：100份；甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯：100份；184引发剂：0.8份；四乙二醇二甲基丙烯酸酯：40份；双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯：50份；ITX引发剂:2份;助剂:0.02-2份。
所述助剂采用以下步骤制备而成：
在超声震荡、加热及高速机械搅拌条件下，其中超声频率为25-50khz，加热温度为25-50℃，机械搅拌转速为100-800r/min。将质量分数为98.5%的钛酸丁酯融入无水乙醇中形成钛醇溶液，然后将所得钛醇溶液加入盐酸溶液中，其中盐酸溶液为6.0-12.0mol/l，钛酸丁酯、乙醇的体积比为（0.1 -0.15）：（0.2-0.3），并用盐酸溶液调节PH值至5.5-6之间；
向得到的钛醇溶液中缓慢加入蒸馏水，蒸馏水与乙醇溶液的比值为1：5，然后对得到的钛醇溶液与蒸馏水混合液进行连续搅拌4h直至得到透明溶胶；
将得到透明溶胶陈化24小时，直至变成透明固块，将得到的透明固块放入烘箱内在125℃左右进行干燥，干燥6h后，透明固块变成白色固体颗粒；
将得到的白色固体颗粒倒入至烧杯中，加入水，其中水与S2中加入蒸馏水的比值为30：1，再进行超声波振荡30min，静置2h后过滤去除大多数水，再次放入烘箱内在125℃的情况下进行干燥3h，得到白色粉末；
将白色粉末倒入坩埚中，通入氩气5min达到饱和后，将坩埚至于马弗炉内，开启加热，500℃下焙烧1h制得粒径为50-200nm的锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料即为助剂。
一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，将上述一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂按以下步骤制备：
S1.甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、N-乙烯基己内酰胺和184引发剂加入至避光容器中，进行充分搅拌之后将烧杯进行密封，再通入氮气进行除氧，除氧持续20min；
S2.打开低压UV汞灯，将烧杯中的混合物进行辐照，一直持续90min；
S3.将辐照后产生的样品进行搅拌，搅拌持续10min，等待温度降低至辐照之前的温度，最后获得聚合物，测试聚合物的粘度；
S4.将聚合物与四乙二醇二甲基丙烯酸酯、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、ITX引发剂、助剂加入到避光的搅拌机械中，进行搅拌混合，在机械转速为100-400r/min的转速下进行时长为20min的搅拌，得到搅拌后的混合物；
S5.将搅拌后的混合物进行超声分散，分散时间持续5min，其中超声频率为40-100khz，得到最终3D打印的光固化树脂； 将最终的3D打印的光固化树脂加入至LCD 3D打印机打印力学样条，随后测试力学性能。
测试例1
将本发明实施例1-3制备的用于直接3D打印矫治器的光固化树脂进行力学性能测试和粘度测试，结果附图2。
由附图2可知，本发明实施例1-3制备的直接3D打印矫治器的光固化树脂的粘度和力学性能，具体表现在制备时第二单体决定了光固化树脂的粘度，采用甲基丙烯酸四氢糠基酯和甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯作为制备的聚合物的第二单体要比采用N-乙烯基己内酰胺和甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯，或N-乙烯基己内酰胺作为制备聚合物的第二单体的聚合物粘度更强，即加入甲基丙烯酸四氢糠基酯比加入N-乙烯基己内酰胺产生的聚合物粘度要强更多，而使用氨基双甲基丙烯酸酯和三乙二醇甲基丙烯酸酯作为第一单体制备的3D打印用光固化树脂要比甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯和聚乙二醇丙烯酸酯，或四乙二醇二甲基丙烯酸酯和双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯作为第一单体制备的3D打印用光固化树脂综合力学性能要强很多。
与现有技术相比，该直接用于3D打印矫治器的光固化树脂可以将直接使用3D打印机将隐形矫治器打印出来，从而改变传统制作隐形矫治器需要大工厂模式进行加工、加工工序复杂、制作时间过长的问题，与此同时该直接用于3D打印矫治器的光固化树脂相对于其他的3D打印材料相比，具有非常好的力学性能，非常符合牙齿矫治器的需求，其中采用UV光本体聚合可以增加体系种大分子的比例和小分子残留，从而使聚合物的粘度增加，将搅拌后的混合物进行超声分散可以使颗粒进行分散和解团聚，进一步提升光固化树脂的力学性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于直接3D打印矫治器的光固化树脂及其制备方法，其特征在于，所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂采用以下步骤制备而成：
S1.将第二单体和引发剂加入至避光容器中，进行充分搅拌之后将烧杯进行密封，再通入氮气进行除氧，除氧持续20min；
S2.打开低压UV汞灯，将烧杯中的混合物进行辐照；
S3.将辐照后产生的样品进行搅拌，搅拌持续10min，等待温度降低至辐照之前的温度，最后获得聚合物；
S4.将聚合物与第一单体、引发剂、助剂加入到避光的搅拌机械中，进行搅拌混合，在机械转速为100-400r/min的转速下进行时长为20min的搅拌，得到搅拌后的混合物；
S5.将搅拌后的混合物进行超声分散，分散时间持续5min，其中超声频率为40-100khz，得到最终3D打印的光固化树脂。
2.根据权利要求1用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述直接用于3D打印矫治器的光固化树脂由以下材料按重量份组成：
聚合物：50-80份；
第一单体：20-50份；
引发剂：1-3份；
助剂：0.01-1份。
3.根据权利要求2所述的用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述聚合物由以下材料按重量份组成：
第二单体：100份；
引发剂：0.01%-1%份。
4.根据权利要求1用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述助剂采用锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料，所述助剂的粒径在50-200nm之间。
5.根据权利要求1用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述第一单体由N-乙烯基己内酰胺,双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯,甲基丙烯酸氢糠酯，乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、氨基双甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯的一种到三种组成。
6.根据权利要求1用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述引发剂采用184引发剂，TPO引发剂和ITX引发剂中的一种。
7.根据权利要求1用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述第二单体由N-乙烯基己内酰胺、甲基丙烯酸四氢糠基酯、甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯的一种或两种组成。
8.根据权利要求4所述用于直接3D打印矫治器的光固化树脂，其特征在于，所述锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料采用以下步骤制备而成：
在超声震荡、加热及高速机械搅拌条件下，其中超声频率为25-50khz，加热温度为25-50℃，机械搅拌转速为100-800r/min；
将质量分数为98.5%的钛酸丁酯融入无水乙醇中形成钛醇溶液，然后将所得钛醇溶液加入盐酸溶液中，其中盐酸溶液为6.0-12.0mol/l，钛酸丁酯、乙醇的体积比为（0.1 -0.15）：（0.2-0.3），并用盐酸溶液调节PH值至5.5-6之间；
向得到的钛醇溶液中缓慢加入蒸馏水，蒸馏水与乙醇溶液的比值为1：5，然后对得到的钛醇溶液与蒸馏水混合液进行连续搅拌4h直至得到透明溶胶；
将得到透明溶胶陈化24小时，直至变成透明固块，将得到的透明固块放入烘箱内在125℃左右进行干燥，干燥6h后，透明固块变成白色固体颗粒；
将得到的白色固体颗粒倒入至烧杯中，加入水，其中水与S2中加入蒸馏水的比值为30：1，再进行超声波振荡30min，静置2h后过滤去除大多数水，再次放入烘箱内在125℃的情况下进行干燥3h，得到白色粉末；
将白色粉末倒入坩埚中，通入氩气5min达到饱和后，将坩埚至于马弗炉内，开启加热，500℃下焙烧1h制得粒径为50-200nm的锐钛矿晶型纳米二氧化钛材料。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101671052A (zh) * | 2009-09-08 | 2010-03-17 | 西安瑞联近代电子材料有限责任公司 | 一种制备锐钛矿型纳米TiO2的方法 |
| CN105266906A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-27 | 肖然 | 一种隐形矫治器的制造方法 |
| US20200140614A1 (en) * | 2017-07-25 | 2020-05-07 | 3M Innovative Properties Company | Photopolymerizable compositions including a urethane component and a reactive diluent, articles, and methods |
| CN111171241A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 山东沪鸽口腔材料股份有限公司 | 一种可降解的sla 3d打印用矫治器牙模树脂及其制备方法 |
| CN111448222A (zh) * | 2017-12-13 | 2020-07-24 | 迪睿合株式会社 | 光固化性树脂组合物 |
| CN111471133A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-31 | 兰州市口腔医院 | 一种生物基牙科3d打印光固化树脂配方 |
| US20210332219A1 (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Shenzhen Zhinengpai Technology Co., Ltd | Bio-based UV-curable 3D printed resin and preparation method thereof |
| KR20210129833A (ko) * | 2020-04-21 | 2021-10-29 | (주) 베리콤 | 정밀주조를 위한 광경화성 3d 프린팅 조성물, 그를 포함하는 광경화성 수지 및 그를 이용한 치과 보철물의 제조방법 |
-
2022
- 2022-01-10 CN CN202210019378.0A patent/CN114316156A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101671052A (zh) * | 2009-09-08 | 2010-03-17 | 西安瑞联近代电子材料有限责任公司 | 一种制备锐钛矿型纳米TiO2的方法 |
| CN105266906A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-27 | 肖然 | 一种隐形矫治器的制造方法 |
| US20200140614A1 (en) * | 2017-07-25 | 2020-05-07 | 3M Innovative Properties Company | Photopolymerizable compositions including a urethane component and a reactive diluent, articles, and methods |
| CN111448222A (zh) * | 2017-12-13 | 2020-07-24 | 迪睿合株式会社 | 光固化性树脂组合物 |
| CN111171241A (zh) * | 2020-02-14 | 2020-05-19 | 山东沪鸽口腔材料股份有限公司 | 一种可降解的sla 3d打印用矫治器牙模树脂及其制备方法 |
| KR20210129833A (ko) * | 2020-04-21 | 2021-10-29 | (주) 베리콤 | 정밀주조를 위한 광경화성 3d 프린팅 조성물, 그를 포함하는 광경화성 수지 및 그를 이용한 치과 보철물의 제조방법 |
| US20210332219A1 (en) * | 2020-04-28 | 2021-10-28 | Shenzhen Zhinengpai Technology Co., Ltd | Bio-based UV-curable 3D printed resin and preparation method thereof |
| CN111471133A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-07-31 | 兰州市口腔医院 | 一种生物基牙科3d打印光固化树脂配方 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱丽莎等: "3D打印用光敏树脂材料及其在口腔医学领域的应用", 中国组织工程研究, no. 06, pages 979 - 984 * |
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