CN85101906A - 具有一种结构化粘度用作模槽材料的硅树脂胶 - Google Patents

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Abstract

在以聚硅氧烷为基础的，加成交联的组合物中，包含有(a)在分子中带有两个或多个乙烯基基团的一种有机硅氧烷，(b)有机一氢化聚硅氧烷作为交联剂，(c)一种用于加速加成反应的催化剂，(d)一种疏水填料，以及(e)任意的一种着色颜料，本发明的改进在于含有(f)氢化蓖麻油作为构化剂。该组合物是高粘稠性的，不易流失掉但却易搅拌。

Description

本发明是有关硅树脂胶的，它是用蓖麻油加氢的方法配制的，具有结构化粘度，适用于制作牙齿模槽和粘液膜。本发明的硅树脂胶是由两种组份的硅橡胶-“基本胶”和“催化胶”，经冷固化而制得的。两种组份在使用前直接混合，大约在2～5分钟后在室温下交联固化。
硅树脂胶广泛应用于制作牙齿模槽。通常，它们是由混有填料的硅油组成的，是以羟基封端的聚二甲基硅氧烷为基础的，根据所使用的不同方法可以得到不同粘稠度的胶，并以含有一元羧酸金属盐类的液态或类胶状硬化剂组分作为催化剂，以及用一种硅酸酯类作为交联剂。在使用前，将两组份混合，而后交联，它适于在模槽勺中使用。用作牙齿模槽时，在病人的嘴中经2～5分钟，发生缩聚反应，获得了具有橡胶状稠度的聚合物。
以乙烯基硅树脂为基础，并由加聚反应交联的模槽材料为人们所知已有多年了。这些材料是由两种组份组成的：一组是由硅油、填料、和交联剂组成的基本胶，另一组是由硅油、填料和催化剂组成的催化胶。
硅油是以乙烯基为封端的聚二甲基硅氧烷，交联剂是含有活性S∶H基团的聚二甲基硅氧烷，而催化剂是由铂络合物组成的。加成交联的体系除了模槽具有很高的尺寸精确度之外，还有下述的优点，即基本胶和催化胶易于计量（其原因在于这两种胶具有相同的粘
Figure 85101906_IMG1
度，具有1∶1相适宜的混合比），以及它们没有气味和味道。
在牙科中，模槽可用不同的方法制的。例如双混合、双模槽和单相技术，这些都要求将硅树脂胶经予处理成具有各种不同粘稠度的胶，例如可为可塑的、或具有高的、中等的或低的粘稠度。硅油的粘度、硅油和填料的配比、填料对硅油的亲合性（“吸油量”），填料的密度及有效的表面积都影响着硅树脂胶的粘稠度。
硅酸钙、碳酸钙、硫酸钙、滑石粉、浮石粉、石英粉以及方晶石粉通常用作为模槽材料的填料（这些模槽材料是以缩合交联，并以含有羟基封端的聚二甲基硅氧烷为基础的）。为了防止硅树脂胶中填料的沉淀作用，要加入高分散性硅酸及乳化剂，例如羟乙基酯醇类（美国专利说明书3，082，527），蓖麻油或石蜡/凡士林（法国专利A-2，366，334）。
用于以加成交联，并基于含有乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷的模槽材料的填料范围是相当窄的。这样，填料中可掺入微量的硫、铁、镍或锡，它们加入硅树脂胶中可使铂催化剂纯化。另一方面潮气和/或者填料表面的SiOH基团与交联剂中SiH基团反应就生成氢气，尤其在含水的填料悬胶体呈现碱性或酸性时更为明显。碳酸钙、石英粉及方晶石粉，其表面最好用基于硅氨烷的物质或用基于硅烷涂覆表面的物质所饱含（表面处理）之后，通常可用作这类硅树脂胶的填料。其沉淀的倾向性也由于加入高分散性的硅酸而减少，这些物质的表面也经过与上述相同的表面处理。
在硅树脂胶模槽材料中加入高分散性的硅酸，使其有可能获得结构化粘度性能及/或触变性性能。然而，这种作用还未有意识地用于获得这样的一些材料中，即这些材料是由加成交联的，并且当用作初级模槽材料或当由注射器挤压出来时，且在基本胶和催化胶混合之后，具有低的粘稠性。同时由于结构化粘度导致了硅树脂胶在病人嘴中粘稠性的增加，这样可以防止模槽材料自牙齿上滴落或流入咽腔之中。为此，在高分散硅酸的情况下，在硅树脂胶中产生的触变性和/或结构化粘度，一方面是由于硅酸表面的SiOH基因作用的结果;另一方面正如上面所述，在高分散性硅酸用于乙烯基硅树脂模槽材料之前，SiOH基团将由于用硅氨烷处理而被封闭。这样高分散性的硅酸将被排除在用作这类模槽材料的构化剂之外。
现在人们已经发现氢化的蓖麻油在硅树脂胶模槽材料中具有优良的结构化粘度，这类模槽材料是加成交联的，并且它对乙烯基硅树脂模槽材料的基本胶和催化胶贮存的稳定性没有产生有害的影响。
由欧洲专利A-0，016，988已经知道某些表面活性物质能用作缩合交联的硅树脂模槽材料的触变性辅料。然而，这一技术原则却不能毫无保留地用于加成交联的体系：
例如，根据欧洲专利A-0，016，988优先使用的触变性辅助剂为甘油单-双硬脂酸酯聚二元醇醚，导致了加成交联的硅树脂胶中的催化剂活性的减弱，因而在实用中不适于用在这样的体系中。
本发明是有关加成交联的模槽材，是以聚硅氧烷为基础的，并含有a）一种在分子中带有两个或多个乙烯基基团的有机硅氧烷，b）一种有机-氢化聚硅氧烷作为交联剂，c）一种用于促进加成反应的催化剂，d）疏水填料，以及如果适宜的话还含有d）着色剂，本发明的特征在于它们添加了氢化蓖麻油用作构化剂。
本发明也涉及到硅树脂胶的使用，该树脂胶作为模槽材，特别是用牙齿模槽材及粘液膜时具有触变性及结构化粘度。
根据本发明，硅树脂胶中最好含有胶的总重量的0.1-3%，特别优先使用的为0.2-1.8%的氢化蓖麻油。
本发明中乙烯基树脂胶的主要优点在于它的结构化粘度。当胶液自管子中挤出时，由于其高的粘稠度可以得到稳定的一股胶流，因而可以准确地计量基本胶和催化胶。另一方面，由于剪切力作用的结果，粘稠度降低，使得两种胶流的相混合容易进行。然而，当混合操作结束时，模槽材料又立即具有了高的粘稠度，这样它用于模槽勺中时不会流出来。当装满模槽勺而伸入口腔时，在需要制模槽的部位（牙齿、粘液膜、颌骨壁），其粘度又变低，这样就在口腔中适宜的部位获得了很好的仿制品，同时模槽胶液又不会流入病人的咽腔，如果模槽胶流入咽腔会引人恶心的刺激，并使模槽失去了效用。以注射器形式使用时，基本胶和催化胶的混合是在低粘稠度下进行（由于注射器中针型代剪切力作用的结果），例如在牙齿残缺处附近制得了模槽。由于粘稠度的迅速增大，模槽材料不会从使用位置流下来，也不会流进咽腔。另一方面，模槽材料和随后立即插入的模槽勺上的模槽材料流到一起。一个精确的、口腔中所需部位的模槽及（含水石膏浆进入模槽，并硬化之后）一个连细节都很真实的石膏模型即是使用本发明的乙烯基硅树脂模槽材料的结果。
根据本发明，乙烯基硅树脂胶的组成有硅油（a），交联剂（b），催化剂（c），填料（d），着色剂（e）及有机构化剂（f）。
硅油（a）是聚二甲基硅氧烷，已经知道本身含有封端的乙烯基基团，其粘度范围为500-100，000mPa.s（在20℃下），这些决于生成硅树脂胶所需的粘稠度。
交联剂（b）是聚二甲基硅氧烷，同样本身也已知道在其分子中至少有两个硅原子上含有氢原子。
催化剂（c）的例子有铂络合物，它是由六氯铂（Ⅳ）酸制约的。这些化合物本身也已经知道了。
填料（d）由其含义可以理解，例如碳酸钙、石英粉和方晶石粉以及由沉淀和热分解生成的二氧化硅，其表面最好用基于硅氨烷的物质或其它反应性官能基的硅化合物所饱含（表面处理）。
着色剂（e）习惯于把基本胶和催化胶区分开来，并用以检验双组份是否混合均匀。优先使用无机和有机带色颜料。
根据本发明所使用的有机构化剂为氧化蓖麻油，其熔点最好为80～95℃，特别地为82～90℃。
举下列例子对本发明加以说明，其中所有的份数表示为重量份数。
例1（对照试验）
基本胶是由340份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在2020℃下，其粘度为10，000mPa.s），210份含有二甲基氢化甲硅氧烷为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为120mPa.s），430份硅烷化的超级石英粉和20份无机带色颜料，在捏合机中混合而制得。
催化胶是由548份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为5，000mPa.s），450份上述提到的超级石英粉，1.8份二氧化钛和0.2份铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷的络合物，在捏合机中混合而制得。
例2（对照试验）
基本胶是由340份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为10，000mPa.s），210价含有二甲基氢化甲硅氧烷封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为120mPa.s），380份例1中用的超级石英粉，50份沉淀的硅酸（其表面用硅烷所饱含，并用BET方法测得有效表面积为90米2/克，和20份无机带色颜料，在捏合机中混合而制得。
催化胶是由548份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为5，000mPa.s），400份例1中用的超级石英粉，50份上述提到的沉淀硅酸，1.8份二氧化钛和0.2份例1中用的铂-硅氧烷络合物，在捏合机中混合而制得。
例3（根据本发明）
基本胶是由330份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为10，000mPa.s）200份含有二甲基氢化甲硅氧烷基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为120mPa.s），450份例1中用的超级石英粉，18份无机带色颜料和2份氢化蓖麻油（熔点为85℃），在捏合机中混合，并在搅拌的情况下，将其加热至95℃，然后冷却至25℃。
催化胶是由526份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为5，000mPa.s），470份例1中用的超级石英粉，1.8份二氧化钛，2份氢化蓖麻油（熔点为85℃），在搅拌的情况下，将其加热至95℃，然后冷却至25℃。再加0.2份例1中用的铂-硅氧烷络合物，在捏合机中混合而制得。
例4（对照试验）
基本胶是由245份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为10，000mPa.s），520份例1中用的超级石英粉，70份例2中用的沉淀硅酸，和5份无机带色颜料，在捏合机中混合而制得。
催化剂是由408份含有以乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为5，000mPa.s），520份例1中用的超级石英粉，20份例2中用的沉淀硅酸，1.8份二氧化钛和0.2份例1中用铂-硅氧烷络合物在捏合机中混合而制得。
例5（根据本发明）
基本胶是由250份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为10，000Pa.s），160份含有二甲基氢化甲硅氧烷基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为120mPa.s），570份例1中用的超级石英粉，5份无机带色颜料和15份氢化蓖麻油（熔点为85℃），在捏合机中混合，并在搅拌的情况下，将其加热到95℃，然后冷却至25℃。
催化胶是由408份含有乙烯基基团为封端的聚二甲基硅氧烷（在20℃下，其粘度为5，000mPa.s），575份例1中用的超级石英粉，18份二氧化钛，15份氢化蓖麻油（熔点为85℃），在搅拌的情况下将其加热至95℃，然后冷却到25℃，再加入0.2份例1中用的铂硅氧烷络合物，在捏合机中混合而制得。
制得之后，所有的硅树脂胶都装入容量为130毫升的管子中，其出口直径为6毫米，并在23℃下保持24小时。将10厘米长的一股胶流挤到一混合块上。自管子中挤出硅树脂胶所需的挤压力是低还是高，另一方面硅树脂胶流被挤出后，过一会儿其长度是稳定的还是已经伸长了，这些都是可以估计到的。
一个由Haake制得旋转粘度计，特别是平板/锥体装置PK100（锥度为3°），测量头M500及记录器RV100（带有相应的试验记录）（序数为222-0068）可用于测定粘度。在这些试验记录上记下了下列的数据：
温度    23°
Rotovisko    RV    100
装置    M    500
测量装置    13°
A    83.5
M    8.73
程序时间t10
程序时间t21
程序时间t30
剪切应力SC10%C（例1-3）
20%C（例4-5）
剪切速率SD1%D
表1中例出粘度值是由记录的粘度曲线，在剪切速率（X轴）上0.2点和0.1点处的计算值。
Figure 85101906_IMG3
Figure 85101906_IMG4

Claims (7)

1、在以聚硅氧烷为基础的，加减交联的组合物中，包含有(a)在分子中带有两个或多个乙烯基基团的一种有机硅氧烷，(b)有机-氢化聚硅氧烷用作为交联剂，(c)一种用于加速加成反应的催化剂，(d)一种疏水填料，以及(e)任意的一种着色颜料，本发明的改进在于含有(f)氢化的蓖麻油作为构化剂。
2、根据权项1，组合物中含有0.1-3%重量的氢化蓖麻油。
3、根据权项1，组合物中含有0.2-1.8%重量的氢化蓖麻油。
4、根据权项1，组合物中的氢化蓖麻油的熔点范围为80-95℃。
5、根据权项1，组合物中的氢化蓖麻油的熔点范围为82-90℃。
6、在制造模槽时，将组合物放在模型块上，重让其固化，本发明的改进在于含有使用权项1所使用的组合物。
7、在制造牙齿模槽时，本发明的改进在于含有使用权项1所使用的组合物。
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