一种制备牙齿正畸矫治材料的方法、由此获得的材料及其用途技术

本发明专利技术涉及一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，该材料基于总重量包含50‑85重量％的PETG，8‑40重量％的PC，2‑20重量％的TPU；和D)0.3‑5重量％纳米SiO2，所述方法包括如下步骤：将经表面活化处理的纳米SiO2与TPU一起熔融加工得到粒料；3)将PETG和PC一起熔融加工得到粒料；及4)将步骤2)和3)中得到的粒料混合后再一起熔融加工，得到牙齿正畸矫治材料。通过本发明专利技术方法获得的牙齿正畸矫治材料不仅具备良好的透明性能，还具有良好的力学性能，化学性能，满足卫生级别等优点，尤其具有足够低的吸水率和应力松弛率。本发明专利技术还涉及所述牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途。

A method for preparing orthodontic materials for teeth, materials obtained therefrom and their applications

The invention relates to a method for preparing dental orthodontic material, which is based on PETG with a total weight of 50 85%, PC with 8 40% and TPU with a weight of 2 20; and D) nano-SiO 2 with a weight of 0.3 5. The method comprises the following steps: melting the surface activated nano-SiO 2 with TPU to obtain granules; 3) melting the PETG and PC together to obtain granules; Granules; and 4) Mix the granules obtained in steps 2 and 3, then melt them together to obtain orthodontic materials. The dental orthodontic material obtained by the method of the present invention not only has good transparency, but also has good mechanical and chemical properties, and satisfies the advantages of health grade, especially has low water absorption rate and stress relaxation rate. The invention also relates to the use of the dental orthodontic material in the manufacture of dental orthodontic devices.

【技术实现步骤摘要】
一种制备牙齿正畸矫治材料的方法、由此获得的材料及其用途
本专利技术涉及一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，尤其是涉及一种制备透明高分子牙齿矫治用牙套正畸材料的方法，本专利技术还涉及由此获得的牙齿正畸矫治材料及其用途。
技术介绍
牙齿矫正是通过正畸或外科手术等方法治疗错颌畸形。错颌畸形是指儿童生长发育过程中，由先天因素或后天因素导致的牙齿、颌骨、颅面的畸形，牙齿参差不齐。牙齿参差不齐会导致很多问题。首先，严重影响口腔功能的正常发挥，主要是对我们的咀嚼、吞咽、呼吸、发音功能的影响。其次，严重影响牙周组织健康及口腔卫生，牙列不齐，特别是牙齿拥挤，一方面使口腔菌斑易于附着，另一方面因牙刷难于接触而不易清洁，因而牙周组织，如牙龈、牙槽骨极易产生炎症，出现牙龈肿胀、出血、口腔异味等症状，久而久之如果严重累及牙槽骨，则可出现牙齿松动，从而造成严重后果。再者，严重影响颜面部生长发育，牙齿在整个颜面部生长发育过程中起着极为重要的作用，通俗地讲，正常发育排列的牙齿，对颌面部高度、深度及宽度的正常生长有着类似于“支架”的作用。最后，严重影响心理健康，心理学家指出，牙齿排列不齐、牙齿错颌畸形的患者长期处在被嘲笑的环境中将对其成长造成严重影响。若不及时矫正，会因此背上沉重的精神包袱。牙齿矫正的一个重要途径是通过各种正畸装置来治疗。也就是通过各种矫正装置来调整面部骨骼、牙齿、颌面神经肌肉三者之间的平衡和协调。调整上下颌骨之间，上下牙齿之间、牙齿与颌骨之间和联系它们的神经肌肉之间不正常的关系。首先错颌畸形的矫治它主要依靠在口腔内部或外部戴用矫治器，对牙齿、牙槽骨及颌骨施加适当的“生物力”，使其产生生理性移动，从而矫治错颌畸形。从口腔正畸学牙齿正畸矫治器和正畸材料的一个多世纪发展历程来看，正畸矫治器从带环的使用到直接粘结技术的研制，从标准方丝弓到如今广泛使用的直丝弓矫治，以及目前的舌侧矫治技术和自锁托槽技术等，所用材料为不锈钢、铂金属、钛镍合金和陶瓷等矫治材料。传统的正畸矫治器主要为活动矫治器和固定矫治器。活动矫治器对发音有一定的影响，而且活动矫治器钢丝暴露在牙齿的唇侧，对美观有一定程度的影响，制作起来比较困难。固定矫治器是用粘结剂粘结在牙齿舌侧以稳定牙齿的位置，其容易脱落，且脱落后不易被发现，因此容易出现牙齿的移位复发。同时，固定保持器不利于清洁，会影响口腔卫生。隐形矫治器与先进的三维数字化技术结合起来，针对每个患者的个体特征进行矫治过程设计和矫治器的个性化制造，采用一种特殊的高分子材料制成隐形矫治器，美观舒适是其最具吸引力的特点。可在进食、漱口、用牙线时取下，有助于保持口腔卫生，减少对食物的限制和牙齿脱钙的危险，降低龋病、龈炎、牙周病的发生率。可由患者自行摘戴，大大减少了椅旁操作时间。在治疗过程中所用力较轻，每次只移动一部分牙齿，通过牙齿少量移动，约0.25-0.3mm，来实现矫治目标，急诊少，创伤小，牙根吸收少，符合牙齿的生理移动规律。也就是说，随着口腔医学技术的日益提高，牙齿矫正器的类型从金属托槽发展到无托槽隐形矫正器，无论是实用性、美观性及舒适性都得到了显著的提高。国外对正畸矫治用热压模材料已趋成熟，国内对其研制并没有得到相应的重视，国内应用到的热压模材料也都是进口产品。国内对正畸矫治用高分子材料也进行了一些研究探讨，如中国专利申请CN02139224.2采用超高分子量聚乙烯用于制作牙科正畸托槽，其存在的问题是制作的高分子材料没有较大的力学强度，使得牙齿矫治过程中所产生的应力不够，导致矫治效果不佳。中国专利申请公开CN103374211A建议将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯与TPU和PC的组合用作牙齿正畸矫治材料。为了提高该牙齿正畸矫治材料的吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率，中国专利申请公开CN105315624A提出在CN103374211A公开的材料中额外引入纳米二氧化硅，通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)、聚碳酸酯(PC)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)和纳米二氧化硅一起熔融加工来制备牙齿正畸矫治材料。如此获得的牙齿正畸矫治材料的确可一定程度降低吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率。尽管如此，仍旧需要一种具有更佳综合性能，尤其是具有更低吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率的牙齿正畸矫治用材料。
技术实现思路
鉴于上述现有技术状况，本专利技术的专利技术人在高分子牙齿正畸矫治用材料领域进行了广泛而又深入的研究，以期发现一种具有改进综合性能的高分子牙齿正畸矫治材料，尤其是具有足够低吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率的牙齿正畸矫治材料。结果发现，在不改变牙齿正畸矫治材料的组分的情况下仅仅调整该材料的制备工艺即可获得一种具有更佳综合性能，尤其是具有更低吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率的牙齿正畸矫治用材料。具体而言，本专利技术人发现，将纳米二氧化硅和TPU一起熔融共混后造粒，将PETG和PC一起熔融共混后造粒，然后将所得两种粒料再一起熔融共混，如此获得的材料具有更佳综合性能，尤其是具有更低吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率，因此特别适合用作牙齿正畸矫治用材料。本专利技术人正是基于上述发现完成了本专利技术。因此，本专利技术的一个目的是提供一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，该方法获得的牙齿正畸矫治材料不仅具备优异的透明性能，还具有优异的力学性能，化学性能，满足卫生级别等优点，尤其具有足够低的吸水率(或吸唾液率)和应力松弛率。本专利技术的另一目的是提供一种通过本专利技术方法制得的牙齿正畸矫治材料。本专利技术的再一目的是提供本专利技术的牙齿正畸矫治材料在制造牙齿正畸矫治器件中的用途。为了实现上述技术问题，本专利技术采用的技术方案可概括如下：1.一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，所述矫治材料基于其总重量包含A)50-85重量％，优选65-75重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)；B)8-40重量％，优选10-25重量％的聚碳酸酯(PC)；C)2-20重量％，优选5-12重量％的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)；和D)0.3-5重量％，优选0.3-3重量％的纳米二氧化硅，其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％，所述方法包括如下步骤：1)将纳米二氧化硅进行表面活化处理；2)将经表面活化处理的纳米二氧化硅与热塑性聚氨酯弹性体一起熔融共混，得到粒料；3)将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚碳酸酯一起熔融共混，得到粒料；以及4)将步骤2)和步骤3)中得到的粒料混合后再一起熔融加工，得到牙齿正畸矫治材料。2.根据第1项的方法，其中在聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中，以聚合单元形式存在的1,4-环己烷二甲醇的含量占整个聚合物重量的20-50重量％，优选35-45重量％；和/或，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的重均分子量为200000-400000，优选为200000-350000。3.根据第1或2项的方法，其中聚碳酸酯为双(4-羟基苯基)C2-C5直链或支链烷基聚碳酸酯，例如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷聚碳酸酯和/或2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷聚碳酸酯；和/或，聚碳酸酯的重均分子量为20000-36000，优选为24000-35000。4.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，所述矫治材料基于其总重量包含A)50‑85重量％，优选65‑75重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯(PETG)；B)8‑40重量％，优选10‑25重量％的聚碳酸酯(PC)；C)2‑20重量％，优选5‑12重量％的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)；和D)0.3‑5重量％，优选0.3‑3重量％的纳米二氧化硅，其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％，所述方法包括如下步骤：1)将纳米二氧化硅进行表面活化处理；2)将经表面活化处理的纳米二氧化硅与热塑性聚氨酯弹性体一起熔融共混，得到粒料；3)将聚对苯二甲酸乙二醇酯‑1,4‑环己烷二甲醇酯和聚碳酸酯一起熔融共混，得到粒料；以及4)将步骤2)和步骤3)中得到的粒料混合后再一起熔融加工，得到牙齿正畸矫治材料。

【技术特征摘要】
1.一种制备牙齿正畸矫治材料的方法，所述矫治材料基于其总重量包含A)50-85重量％，优选65-75重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯(PETG)；B)8-40重量％，优选10-25重量％的聚碳酸酯(PC)；C)2-20重量％，优选5-12重量％的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)；和D)0.3-5重量％，优选0.3-3重量％的纳米二氧化硅，其中矫治材料的所有组分的各百分含量之和为100重量％，所述方法包括如下步骤：1)将纳米二氧化硅进行表面活化处理；2)将经表面活化处理的纳米二氧化硅与热塑性聚氨酯弹性体一起熔融共混，得到粒料；3)将聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯和聚碳酸酯一起熔融共混，得到粒料；以及4)将步骤2)和步骤3)中得到的粒料混合后再一起熔融加工，得到牙齿正畸矫治材料。2.根据权利要求1的方法，其中在聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯中，以聚合单元形式存在的1,4-环己烷二甲醇的含量占整个聚合物重量的20-50重量％，优选35-45重量％；和/或，聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯的重均分子量为200000-400000，优选为200000-350000。3.根据权利要求1或2的方法，其中聚碳酸酯为双(4-羟基苯基)C2-C5直链或支链烷基聚碳酸酯，例如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷聚碳酸酯和/或2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷聚碳酸酯；和/或，聚碳酸酯的重均分子量为20000-36000，优选为24000-35000。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中热塑性聚氨酯弹性体是芳族聚醚氨酯或芳族聚碳酸酯氨酯，优选为4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁雪佳，宋长统，徐福建，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11