齒科光敏樹脂材料的制備及性能研究.pdf

1、齒科光敏樹脂材料，因其色澤美觀、操作簡單、固化速度快以及較好的生物相容性等一系列的優(yōu)點，極大地滿足了患者和醫(yī)生對牙齒美容修復(fù)的要求，在臨床上得到廣泛的應(yīng)用和好評。在我國，光固化復(fù)合樹脂的研究才剛剛開始，技術(shù)尚不成熟，材料的性能遠(yuǎn)落后于進(jìn)口產(chǎn)品，且品種貧瘠。目前，進(jìn)口產(chǎn)品已經(jīng)壟斷了整個國內(nèi)市場。因此，研究出性能優(yōu)良、物美價廉的光固化復(fù)合樹脂來代替進(jìn)口產(chǎn)品具有重大的意義。
　　目的:
　　本文首先研制了齒科光固化復(fù)合樹脂，利用相

2、同的基質(zhì)，改變配方和固化原理進(jìn)一步制備了雙組份粘接劑。最后，對光固化復(fù)合樹脂的細(xì)胞相容性進(jìn)行了初步評價。
　　方法:
　　1、采用兩步法制備了甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)，通過單因素試驗和正交試驗考察了阻聚劑、催化劑、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間以及反應(yīng)配比對實驗的影響。
　　2、合成雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)，通過單因素實驗考察了催化劑、催化劑用量和反應(yīng)配比對實驗的影響。
　　3、采用兩步法合成不飽

3、和磷酸酯，通過對配比和溫度分別進(jìn)行單因素實驗，得出最佳反應(yīng)條件。
　　4、利用溶膠-凝膠法合成生物活性玻璃陶瓷，通過不同的組分方案設(shè)計，通過對產(chǎn)物的XRD分析，確定最佳合成方案。
　　5、通過分子結(jié)構(gòu)改性，配方優(yōu)選實驗，制備齒科修復(fù)用光固化復(fù)合填充樹脂，并測定其力學(xué)性能，確定光固化復(fù)合樹脂的最優(yōu)化配方。
　　6、通過系統(tǒng)的條件實驗，獲得制備齒科樹脂材料粘接劑的最優(yōu)化配方，并以萬能力學(xué)試驗機(jī)測試粘接劑的剪切力。
　

4、　7、通過體外細(xì)胞毒性檢測的方法，以鼠成纖維細(xì)胞L-929來檢測材料的細(xì)胞毒性，檢測手段為MTS法。根據(jù)醫(yī)用生物材料安全性評價和國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO10993-5:1992)進(jìn)行毒性評價。
　　結(jié)果:
　　1、采用傳統(tǒng)的兩步法，合成了雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)，確定了該組分的最佳合成條件:反應(yīng)配比為1∶4，溫度控制在110-120℃，時間5h，催化劑為正四丁基溴化銨。在這種條件下合成的產(chǎn)物，反應(yīng)的產(chǎn)率可達(dá)95

5、.3％。
　　2、合成了雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)，確定了該組分的最佳合成條件:反應(yīng)的最佳配比為2.01，溫度為65℃，催化劑為N，N-二甲基對甲苯胺，催化劑的量為3％。對產(chǎn)物進(jìn)行了紅外譜圖，證明產(chǎn)物為雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)。
　　3、環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件為:反應(yīng)物為甲基丙烯酸、催化劑為三乙胺、催化劑的量為1％-1.5％之間，反應(yīng)溫度為95℃。最后對產(chǎn)物進(jìn)行了紅外光譜進(jìn)行

6、了表征。
　　4、不飽和磷酸酯的合成采用兩步法進(jìn)行，通過對配比和溫度分別進(jìn)行單因素實驗，得出最佳反應(yīng)條件，制備了新戊二醇甲基丙烯酯型和甲基丙烯酸羥乙酯型兩種類型的不飽和磷酸酯，并驗證其結(jié)構(gòu)。
　　5、利用溶膠-凝膠法合成生物活性玻璃陶瓷，通過不同的組分方案設(shè)計，通過對產(chǎn)物的XRD分析，得出最佳組分為22.1％CaO、24.4％P2O5、34.4％SiO2、8.8％K2O、7％Al2O3、3％Li2O。
　　6、將三種基

7、質(zhì)樹脂、四種活性稀釋劑、光引發(fā)劑、填料以及助劑等混合制備出光固化復(fù)合樹脂，通過壓縮試驗對其性能進(jìn)行測試，得出光固化復(fù)合樹脂的最佳反應(yīng)配比。基質(zhì)樹脂雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯18.93％，環(huán)氧甲基丙烯酸樹脂18.93％，不飽和磷酸酯3.15％，PUA3.15％，TMPTA12.62％，TPGDA3.15％，CQ0.32％時，其力學(xué)性能已達(dá)到3M進(jìn)口產(chǎn)品ESPE FiltekTM Z350XT復(fù)合樹脂的137％。
　　7、通過系統(tǒng)的

8、條件實驗，獲得制備齒科樹脂材料粘接劑的最優(yōu)化配方:Bis-GMA，環(huán)氧甲基丙烯酸樹脂，聚氨酯甲基丙烯酸樹脂和不飽和磷酸酯混合使用，用量控制在60％～70％左右;活性稀釋劑TMPTA和TPGDA混合使用，總量控制在25％左右;以納米二氧化硅為主，納米二氧化鋯和生物活性玻璃陶瓷為輔組成的體系，含量控制在30％～40％;引發(fā)劑選用過氧化苯甲酰(BPO)，促進(jìn)劑選用N，N-二甲基對甲苯胺;光引發(fā)體系以樟腦醌為主，TPO為輔，DMAM為共引發(fā)劑組

9、成的體系;流平劑的量控制在1-2％之間。
　　8、選用MTS法，以L929細(xì)胞進(jìn)行生物相容性實驗，檢測材料浸提液對細(xì)胞增殖活力的影響，確定材料的毒性級別。評價結(jié)果已達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。
　　結(jié)論:
　　1、以系統(tǒng)的條件實驗確定最優(yōu)化工藝，制備了雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯，環(huán)氧樹脂等樹脂基質(zhì)的組分，達(dá)到較高的產(chǎn)率。
　　2、不飽和磷酸酯是一類碳數(shù)在4-8之間的軟單體，它的結(jié)構(gòu)決定了它具有流動性好的特點。一方面它可以用來

10、填充硬單體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的空隙。另一方面由于其具有自身官能團(tuán)，可以提高與其他單體聚合的反應(yīng)活性。自身的磷酸基團(tuán)還可以和牙齒中的Ca2+形成絡(luò)合配位鍵，增加了與基材的附著力。
　　3、確定了齒科光固化復(fù)合樹脂的最佳制備條件。
　　4、以化學(xué)固化機(jī)制結(jié)合光固化機(jī)制的雙重固化效應(yīng)，制備雙組份齒科粘接劑，可以實現(xiàn)較為理想的粘接效果。
　　5、確定了齒科光固化粘接劑的最佳制備條件。
　　6、以鼠成纖維細(xì)胞L-929來檢測材料的細(xì)