RU2816453C1 - Radiopaque glass for filler of composite dental materials - Google Patents
Radiopaque glass for filler of composite dental materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2816453C1 RU2816453C1 RU2023127641A RU2023127641A RU2816453C1 RU 2816453 C1 RU2816453 C1 RU 2816453C1 RU 2023127641 A RU2023127641 A RU 2023127641A RU 2023127641 A RU2023127641 A RU 2023127641A RU 2816453 C1 RU2816453 C1 RU 2816453C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- sro
- composite dental
- dental materials
- oxide
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000005548 dental material Substances 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 6
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- -1 B 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 238000010411 cooking Methods 0.000 abstract description 4
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 abstract description 4
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 abstract description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 12
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 9
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 9
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 5
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 3
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 2
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017119 AlPO Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M Sodium oleate Chemical compound [Na+].CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC([O-])=O BCKXLBQYZLBQEK-KVVVOXFISA-M 0.000 description 1
- 241000779819 Syncarpia glomulifera Species 0.000 description 1
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000005313 bioactive glass Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZCZLQYAECBEUBH-UHFFFAOYSA-L calcium;octadec-9-enoate Chemical compound [Ca+2].CCCCCCCCC=CCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCC=CCCCCCCCC([O-])=O ZCZLQYAECBEUBH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000003178 glass ionomer cement Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N n,n-dioctyloctan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN(CCCCCCCC)CCCCCCCC XTAZYLNFDRKIHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N oxostrontium Chemical compound [Sr]=O UFQXGXDIJMBKTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N oxygen difluoride Chemical compound FOF UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 description 1
- 229910001392 phosphorus oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000001739 pinus spp. Substances 0.000 description 1
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 1
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N tetraphosphorus hexaoxide Chemical compound O1P(O2)OP3OP1OP2O3 VSAISIQCTGDGPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- GKVKTECTPNRCFW-UHFFFAOYSA-N tungsten hydrochloride Chemical compound Cl.[W] GKVKTECTPNRCFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940036248 turpentine Drugs 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области терапевтической стоматологии и касается неорганического наполнителя, а именно рентгеноконтрастного стекла для наполнителей композиционных стоматологических материалов.The invention relates to the field of therapeutic dentistry and concerns an inorganic filler, namely radiopaque glass for fillers of composite dental materials.
Известно рентгеноконтрастное биоактивное стекло, которое может быть использовано в стоматологии в качестве добавки в пломбировочный материал, раскрытый в патенте RU 2714035, содержащее следующие компоненты, мас. %: оксид кремния 40,5-44,5 SiO2; оксид натрия 22,0-24,3 Na2O; оксид кальция 22,0-24,3 СаО; оксид фосфора (V) 5,5-5,9 Р2О5; оксид вольфрама 1,0-10,0 WO3. Оксид вольфрама получают смешением олеата кальция, олеата натрия, трибутилфосфата и тетраэтоксисилана в скипидаре, добавлением экстракта вольфрама, полученного экстракцией три-н-октиламина из солянокислого раствора вольфрама, нагреванием для удаления растворителя при 150-200°С, и проведением пиролиза при температуре 1250-1300°С в течение 30 мин.Radiopaque bioactive glass is known, which can be used in dentistry as an additive to the filling material disclosed in patent RU 2714035, containing the following components, wt. %: silicon oxide 40.5-44.5 SiO 2 ; sodium oxide 22.0-24.3 Na 2 O; calcium oxide 22.0-24.3 CaO; phosphorus oxide (V) 5.5-5.9 P 2 O 5 ; tungsten oxide 1.0-10.0 WO 3 . Tungsten oxide is prepared by mixing calcium oleate, sodium oleate, tributyl phosphate and tetraethoxysilane in turpentine, adding tungsten extract obtained by extracting tri-n-octylamine from tungsten hydrochloric acid solution, heating to remove the solvent at 150-200°C, and performing pyrolysis at a temperature of 1250- 1300°C for 30 min.
Недостатком данного состава является высокая растворимость стекла, гидролитическая нестабильность которого может пагубно влиять на организм человека. Присутствие большого количества щелочных и щелочноземельных компонентов свидетельствуют о высоких значениях показателя преломления и низких эстетических свойствах.The disadvantage of this composition is the high solubility of glass, the hydrolytic instability of which can adversely affect the human body. The presence of a large number of alkaline and alkaline earth components indicates high refractive index values and low aesthetic properties.
Известны стекла для пломбировочных материалов, описанные в патенте ЕР 0634373. Составы стекол включают следующие компоненты: оксид кремния (SiO2), оксид бора (В2О3), оксид алюминия (Al2O3), оксид кальция (СаО), оксид стронция (SrO) и фторид кислорода (F2O) в следующих соотношениях, мас. %: 45-65 SiO2; 5-20 B2O3; 5-20 Al2O3; 0-10 СаО; 15-35 SrO и 0-2 F2O. Составы данных стекол обеспечивают повышенную рентгеноконтрастность (300-580%) и температурный коэффициент линейного расширения ((3,7-5,1)⋅10-6 K-1).Known glasses for filling materials are described in patent EP 0634373. Glass compositions include the following components: silicon oxide (SiO 2 ), boron oxide (B 2 O 3 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), calcium oxide (CaO), oxide strontium (SrO) and oxygen fluoride (F 2 O) in the following ratios, wt. %: 45-65 SiO 2 ; 5-20 B 2 O 3 ; 5-20 Al 2 O 3 ; 0-10 CaO; 15-35 SrO and 0-2 F 2 O. The compositions of these glasses provide increased X-ray contrast (300-580%) and temperature coefficient of linear expansion ((3.7-5.1)⋅10 -6 K -1 ).
Их главными недостатками являются высокие температуры варки и выработки стекла, и как результат, низкие эстетические свойства из-за большого количества непровара.Their main disadvantages are the high temperatures of melting and glass production, and as a result, low aesthetic properties due to the large amount of lack of penetration.
Патент US 10023721 В2 описывает кальцийфторалюмосиликатное стекло, применяемое в качестве наполнителя для стоматологического стеклоиономерного цемента. Примеры включают стеклопорошок, содержащий следующие компоненты, мас. %: 30-40% SiO2; 20-30% Al2O3; 0-3% AlF3; 10-20% CaF2; 0-10% NaF; 0-12% AlPO4; 0-15% SrCO3 и 0-10% Са3(PO4)2. Кроме того, стеклянный порошок может включать полезный цветовой пигмент в требуемом количестве, может быть добавлен порошок неорганического наполнителя с размером частиц от 0,02 до 100 мкм. Примеры порошка неорганического наполнителя могут включать кварц, диоксид кремния, оксид алюминия, гидроксиапатит и диоксид титана.US Patent 10023721 B2 describes calcium fluoroaluminosilicate glass used as a filler for dental glass ionomer cement. Examples include glass powder containing the following components, by weight. %: 30-40% SiO 2 ; 20-30% Al 2 O 3 ; 0-3% AlF 3 ; 10-20% CaF 2 ; 0-10% NaF; 0-12% AlPO 4 ; 0-15% SrCO 3 and 0-10% Ca 3 (PO 4 ) 2 . In addition, the glass powder may include a useful color pigment in the required amount, and an inorganic filler powder with a particle size ranging from 0.02 to 100 microns may be added. Examples of the inorganic filler powder may include quartz, silica, alumina, hydroxyapatite and titanium dioxide.
Недостатком данного изобретения является низкая начальная прочность и слабое схватывание хелатных связей, что приводит к ухудшению механических свойств и увеличению рабочего времени.The disadvantage of this invention is the low initial strength and weak setting of chelate bonds, which leads to deterioration of mechanical properties and increased working time.
В патенте AU 1995040205 описывается стекло для наполнителей композиционных стоматологических материалов, не содержащий барий, со средним размером частиц 40 мкм и хорошим поглощением рентгеновских лучей, причем указанное стекло содержит, мас. %: SiO2 50-75%; ZrO2 10-30%; Li20 0-5%; Na2O 0-25%; K2O 0-25, при сумме щелочных оксидов 0-25, дополнительно содержащий СаО в количестве до 10 мас. % и F2 до 3 мас. %, и отличающееся в дополнительном содержанием (в мас. % в пересчете на оксид): SrO 0-10; MgO 0-5; Al2O3 0-10; GeO2 0-10; P2O5 0-10; TiO2 0-5; La2O3 0-10; Yb2O3 0-10; Ta2O3 0-10; Gd2O3 0-10; ZnO 0-10; B2O3 0-10; Nb2O5 0-10; Pb2Os 0-10.Patent AU 1995040205 describes glass for fillers of composite dental materials, which does not contain barium, with an average particle size of 40 μm and good X-ray absorption, and the specified glass contains, by weight. %: SiO 2 50-75%; ZrO 2 10-30%; Li 2 0 0-5%; Na 2 O 0-25%; K 2 O 0-25, with a total of alkaline oxides 0-25, additionally containing CaO in an amount of up to 10 wt. % and F 2 to 3 wt. %, and differing in additional content (in wt. % in terms of oxide): SrO 0-10; MgO 0-5; Al 2 O 3 0-10; GeO 2 0-10; P 2 O 5 0-10; TiO 2 0-5; La 2 O 3 0-10; Yb 2 O 3 0-10; Ta 2 O 3 0-10; Gd 2 O 3 0-10; ZnO 0-10; B 2 O 3 0-10; Nb 2 O 5 0-10; Pb 2 O s 0-10.
К недостаткам данных стекол можно отнести высокую температуру варки, низкие значения оптических характеристик и сложный дорогостоящий состав.The disadvantages of these glasses include high melting temperatures, low optical characteristics and a complex, expensive composition.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является стекло для наполнителей композиционных стоматологических материалов, описанное в патенте US 20100292364 A1. Барийсодержашие стекла включают в себя следующие компоненты: оксид бария (ВаО) 18-38 мас. %; оксид алюминия (Al2O3) 9-12 мас. %; оксид кремния (SiO2) 37-51 мас. %; оксид бора (B2O3) 15-18 мас. %. Стронцийсодержащие стекла включают в себя следующие компоненты: оксид стронция (SrO) 15-35 мас. %; оксид алюминия Al2O3 8-13 мас. %; оксид кремния SiO2 45 - 56 мас. %; оксид бора В2О3 11-15 мас. %; Примеры составов дополнительно могут содержать F, ZnO и TiO2 в количестве не более 1 мас. %. Главным недостатком является использование сложной и дорогостоящей технологии сферидизации наполнителя, в которой тонкодисперсный стеклопорошок сферидизуется путем применения метода газопламенного напыления. К недостаткам также следует отнести высокие значения температурного коэффициента линейного расширения из-за большого содержания щелочноземельных металлов.The closest technical solution to the proposed one in terms of technical essence and achieved result is glass for fillers of composite dental materials, described in patent US 20100292364 A1. Barium-containing glasses include the following components: barium oxide (BaO) 18-38 wt. %; aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 9-12 wt. %; silicon oxide (SiO 2 ) 37-51 wt. %; boron oxide (B 2 O 3 ) 15-18 wt. %. Strontium-containing glasses include the following components: strontium oxide (SrO) 15-35 wt. %; aluminum oxide Al 2 O 3 8-13 wt. %; silicon oxide SiO 2 45 - 56 wt. %; boron oxide B 2 O 3 11-15 wt. %; Examples of compositions may additionally contain F, ZnO and TiO 2 in an amount of not more than 1 wt. %. The main disadvantage is the use of complex and expensive filler spheridization technology, in which fine glass powder is spheridized using the flame spraying method. Disadvantages also include high values of the temperature coefficient of linear expansion due to the high content of alkaline earth metals.
Задачей, на решение которого направлено заявляемое изобретение, является разработка рентгеноконтрастного стекла для композиционного стоматологического материала, характеризующегося низкими значениями показателя преломления, который должен быть близок показателю преломления полимерного связующего (пост = 1,52-1,55) и высокими значениями рентгеноконтрастности - более 400%.The problem to be solved by the claimed invention is the development of radiopaque glass for composite dental material, characterized by low refractive index values, which should be close to the refractive index of the polymer binder (post = 1.52-1.55) and high radiopacity values - more than 400 %.
Поставленная задача достигается тем, что рентгеноконтрастное стекло для наполнителей композиционных стоматологических материалов, включающее SiO2, Al2O3, SrO, В2О3, ZrO2, TiO2 и ВаО, содержит дополнительно K2O и Na2O при следующем соотношении компонентов, мас. %: SiO2 - 36-39; Al2O3 - 13,5-19; SrO - 9-10; B2O3 - 16,5-19; ВаО - 7-8; K2O - 1-7,5; Na2O - 1-5,5; ZrO2 - 1-2; TiO2 - 1-4, причем ∑BaO+SrO>16 мас. %.This task is achieved by the fact that radiopaque glass for fillers of composite dental materials, including SiO 2 , Al 2 O 3 , SrO, B 2 O 3 , ZrO 2 , TiO 2 and BaO, additionally contains K 2 O and Na 2 O in the following ratio components, wt. %: SiO 2 - 36-39; Al 2 O 3 - 13.5-19; SrO - 9-10; B 2 O 3 - 16.5-19; BaO - 7-8; K 2 O - 1-7.5; Na 2 O - 1-5.5; ZrO 2 - 1-2; TiO 2 - 1-4, with ∑BaO+SrO>16 wt. %.
Компоненты SiO2 и В2О3 используются в качестве стеклообразователей. SiO2 присутствует в стекле в количестве 36-39 массовых %. При большем увеличении содержания оксида кремния температура варки стекла существенно повышается, а при низком содержании SiO2 снижается гидролитическая устойчивость стекла. Содержание 36-39 мас. % SiO2 является предпочтительным, поскольку в этом диапазоне умеренная температура варки (ниже 1500°С) сочетается с высокой химической стойкостью стекла. Компонент В2О3 добавляется в качестве флюса в переделах 16,5-19 мас. % и способствует снижению температуры варки. При превышении 19 мас. % существует риск снижения гидролитической устойчивости стекла к воде; при содержании В2О3 меньше нижнего предела повышается температура варки, что влечет за собой повышенное содержание непроваров. Содержание оксида алюминия (Al2O3) в интервале 13,5-19 мас. % существенно повышает химическую устойчивость стекла при сохранении технологически приемлемой температуры варки (ниже 1500°С).The components SiO 2 and B 2 O 3 are used as glass formers. SiO 2 is present in glass in an amount of 36-39 mass%. With a greater increase in the silicon oxide content, the glass melting temperature increases significantly, and with a low SiO 2 content, the hydrolytic stability of the glass decreases. Content 36-39 wt. % SiO 2 is preferred because in this range the moderate melting temperature (below 1500°C) is combined with high chemical resistance of the glass. Component B 2 O 3 is added as a flux in the range of 16.5-19 wt. % and helps reduce the cooking temperature. When exceeding 19 wt. % there is a risk of reducing the hydrolytic resistance of glass to water; when the B 2 O 3 content is less than the lower limit, the cooking temperature increases, which entails an increased content of incomplete cooking. The content of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is in the range of 13.5-19 wt. % significantly increases the chemical stability of glass while maintaining a technologically acceptable melting temperature (below 1500°C).
Для достижения высокого коэффициента поглощения стеклом рентгеновских лучей, и, соответственно, высокой рентгеноконтрастности, в состав стекла добавляют соответствующее количество оксидов бария (ВаО) и стронция (SrO). Значительно более высокой эффективностью обладает введение в стекло бария (его атомный номер Z=56 обусловливает заметно более сильное поглощение рентгеновского излучения по сравнению со стронцием (Z=38)). В то же время оксиды бария и стронция увеличивают показатель преломления стекла, затрудняя попадание в диапазон пост = 1,52-1,55. Поэтому для достижения высокой контрастности при сохранении показателя преломления в указанных выше пределах целесообразно использовать комбинацию ВаО+SrO, в которой за счет введения небольших количеств оксида бария (до 8 мас. %) достигается требуемый уровень рентгеноконтрастности, и при этом содержание оксида стронция может быть снижено до ~9 мас. %, и в результате этого снижается значение показателя преломления стекла. Оксид титана в пределах 1-4 мас. % и оксид циркония в переделах 1-2 мас. % повышают химическую стойкость стекла и также благоприятно сказываются на рентгеноконтрастности стекла. При содержании щелочных элементов в равных мольных соотношениях реализуется так называемый полищелочной эффект, способствующий снижению показателя преломления и повышению химической стойкости. При этом введение в состав оксидов щелочных элементов (оксид калия в пределах 1-7,5 мас. % и оксид натрия в пределах 1-5,5 мас. %) приводит к снижению температуры варки стекла и повышению ее однородности, что положительно отражается на светопропускании стекла.To achieve a high absorption coefficient of x-rays by glass, and, accordingly, high x-ray contrast, an appropriate amount of barium (BaO) and strontium (SrO) oxides is added to the glass composition. The introduction of barium into glass has a significantly higher efficiency (its atomic number Z = 56 determines a noticeably stronger absorption of X-rays compared to strontium (Z = 38)). At the same time, barium and strontium oxides increase the refractive index of glass, making it difficult to fall into the range post = 1.52-1.55. Therefore, to achieve high contrast while maintaining the refractive index within the above limits, it is advisable to use a combination of BaO + SrO, in which, by introducing small amounts of barium oxide (up to 8 wt.%), the required level of radiopacity is achieved, and at the same time the content of strontium oxide can be reduced up to ~9 wt. %, and as a result, the refractive index of the glass decreases. Titanium oxide in the range of 1-4 wt. % and zirconium oxide in the range of 1-2 wt. % increase the chemical resistance of glass and also have a beneficial effect on the radiopacity of glass. When alkaline elements are contained in equal molar ratios, the so-called polyalkaline effect is realized, which helps to reduce the refractive index and increase chemical resistance. At the same time, the introduction of alkaline elements into the composition of oxides (potassium oxide in the range of 1-7.5 wt.% and sodium oxide in the range of 1-5.5 wt.%) leads to a decrease in the glass melting temperature and an increase in its homogeneity, which has a positive effect on light transmission of glass.
Введение указанных компонентов позволило снизить температуру варки стекла до 1400°С, понизить значения показателя преломления до 1,528 и повысить пропускание стекла в диапазоне длин волн λ=400-700 нм до 89%, тем самым улучшив прозрачность стекла, что благоприятно влияет на эстетические свойства композиционных стоматологических материалов.The introduction of these components made it possible to reduce the glass melting temperature to 1400°C, lower the refractive index to 1.528 and increase the glass transmittance in the wavelength range λ = 400-700 nm to 89%, thereby improving glass transparency, which has a beneficial effect on the aesthetic properties of composite materials. dental materials.
Синтез стекол проводили при температурах варки 1400-1450°С с выдержкой в течение 60 мин. Выработку стекломассы проводили в холодную проточную воду.Glass synthesis was carried out at melting temperatures of 1400-1450°C with holding for 60 minutes. The production of glass melt was carried out in cold running water.
Примеры составов стекол и их свойства представлены в таблице 1.Examples of glass compositions and their properties are presented in Table 1.
Пример 1Example 1
Для получения стекла состава 1 (табл. 1) были использованы сырьевые материалы категории не ниже Ч. Перемешивание шихты проводилось в смесители со скоростью 35 об/мин в течение одного часа с последующей загрузкой в корундовый тигель. При температуре 850°С производили установку тигля в электрическую печь шахтного типа с SiC-нагревателями, далее вели подъем температуры до 1400°С в течение 3 часов. По достижении температуры осветления, проводили выдержку в течение 1 часа. По истечению времени, стекломассу вырабатывали в проточную холодную воду.To obtain glass of composition 1 (Table 1), raw materials of a category not lower than Ch were used. The mixture was mixed in mixers at a speed of 35 rpm for one hour, followed by loading into a corundum crucible. At a temperature of 850°C, the crucible was installed in a shaft-type electric furnace with SiC heaters, then the temperature was raised to 1400°C for 3 hours. Upon reaching the clarification temperature, exposure was carried out for 1 hour. After time, the glass melt was processed into running cold water.
Стекло обладает следующими свойствами: показатель преломления nD = 1,528; прозрачность 89% и рентгеноконтрастность 500%.Glass has the following properties: refractive index n D = 1.528; transparency 89% and radiopacity 500%.
Пример 2Example 2
Для получения стекла состава 2 (табл. 1) были использованы сырьевые материалы категории не ниже Ч. Перемешивание шихты проводилось в смесители со скоростью 35 об/мин в течение одного часа с последующей загрузкой в корундовый тигель. При температуре 850°С производили установку тигля в электрическую печь шахтного типа с SiC-нагревателями, далее вели подъем температуры до 1450°С в течение 3х часов. По достижении температуры осветления проводили выдержку в течение 1 часа. По истечению времени стекломассу вырабатывали в проточную холодную воду.To obtain glass of composition 2 (Table 1), raw materials of a category not lower than Ch were used. The mixture was mixed in mixers at a speed of 35 rpm for one hour, followed by loading into a corundum crucible. At a temperature of 850°C, the crucible was installed in a shaft-type electric furnace with SiC heaters, then the temperature was raised to 1450°C for 3 hours. Once the clarification temperature was reached, the mixture was held for 1 hour. After time, the glass melt was processed into running cold water.
Стекло обладает следующими свойствами: показатель преломления nD=1,539; прозрачность 80% и рентгеноконтрастность 560%.Glass has the following properties: refractive index n D =1.539; transparency 80% and radiopacity 560%.
Таким образом, предлагаемые составы стекол по сравнению с прототипом имеют меньшую температуру варки, более высокий коэффициент рентгеноконтрастности и не уступает значениям показателя преломления. Предлагаемые составы могут быть рекомендованы в качестве наполнителей для композиционных стоматологических материалов в области терапевтической стоматологии.Thus, the proposed glass compositions, compared to the prototype, have a lower melting temperature, a higher radiocontrast coefficient and are not inferior to the refractive index values. The proposed compositions can be recommended as fillers for composite dental materials in the field of therapeutic dentistry.
Claims (11)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2816453C1 true RU2816453C1 (en) | 2024-03-29 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2028980C1 (en) * | 1992-07-13 | 1995-02-20 | Сырицкий Алексей Петрович | Glass for fillers of composition stomatological materials mainly |
| US20100292364A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Hyung Sup Lim | Filler material for crowns, crown material containing same, and method of manufacturing thereof |
| RU2795271C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Glass mostly for fillers of composite dental materials |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2028980C1 (en) * | 1992-07-13 | 1995-02-20 | Сырицкий Алексей Петрович | Glass for fillers of composition stomatological materials mainly |
| US20100292364A1 (en) * | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Hyung Sup Lim | Filler material for crowns, crown material containing same, and method of manufacturing thereof |
| RU2795271C1 (en) * | 2022-05-23 | 2023-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Glass mostly for fillers of composite dental materials |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3989978B2 (en) | Dental glass that does not contain barium and exhibits good X-ray absorption | |
| US3973972A (en) | Glass ceramic as filler in polymerizable dental filling compositions | |
| JP6374808B2 (en) | Lithium silicate glass ceramic and glass containing ZrO2 component | |
| AU749926B2 (en) | Barium-free, X-ray-opaque dental glass and dental glass/polymer composite, and the use thereof | |
| US3971754A (en) | X-ray opaque, enamel-matching dental filling composition | |
| US5318929A (en) | Apatite glass ceramic | |
| US4350532A (en) | Glass composition and articles | |
| US7297645B2 (en) | Opalescent glass-ceramic product | |
| CA2239865A1 (en) | Translucent apatite glass ceramic | |
| US5360770A (en) | Fluoride ion-leachable glasses and dental cement compositions containing them | |
| FR2610916A1 (en) | GLASS POWDERS FOR IONOMER-GLASS DENTAL CEMENTS | |
| USRE32073E (en) | Dental filling composition utilizing zinc-containing inorganic filler | |
| CA2908003C (en) | Chlorine-containing silicate glasses and glass ceramics | |
| JP7166128B2 (en) | High-strength lithium silicate glass composition with high shielding properties | |
| JPWO2007043280A1 (en) | Radiation shielding glass | |
| US4358549A (en) | Dental filling composition utilizing zinc-containing inorganic filler | |
| KR20240089397A (en) | Glass compositions with improved bioactivity | |
| JP2020132516A (en) | Fluorescent glass ceramics and glasses with europium content | |
| RU2816453C1 (en) | Radiopaque glass for filler of composite dental materials | |
| US6107229A (en) | Aluminofluorosilicate glass | |
| USRE32299E (en) | Glass composition and articles | |
| AU2020207845A1 (en) | Glass composition and glass powder, in particular for the use in the dental field | |
| ES2962942T3 (en) | Procedure for the production of a glass-ceramic blank for dental purposes | |
| RU2795271C1 (en) | Glass mostly for fillers of composite dental materials | |
| EP1781731A2 (en) | Ytterbium-barium silicate radiopaque glasses |