多层膜片及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多层膜片，它包含层叠的2n+1个单元层，其中n≥1，且中间单元层的硬度最高，两侧单元层的硬度依次递减或软硬交替层叠，最外两侧的单元层的硬度分别小于与其相邻单元层的硬度；多层膜片总的挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200‑500N/cm，厚度为0.5～1.1mm。其制备方法为采用干燥、进料、熔融、匀化和挤出，滚压，制得多层膜片。采用多层膜片层叠的设置方式，能够选择不同性质的膜片进行个性化定制，并且膜片的两面均为软面，后续制作为牙套时，佩戴的口感舒适度增加。其制备方法采用共挤的方法，在特定的操作参数下，使得多层膜片的性能达到最佳。

【技术实现步骤摘要】
多层膜片及其制备方法
本专利技术属于材料领域，涉及一种膜片及其制备方法，具体涉及一种多层膜片及其制备方法。
技术介绍
传统的牙齿矫治主要是在齿列表面设置托槽和弓丝，起到矫治作用，通过扭转和推移的方式进行矫治。为了美观，牙套由唇侧转移到了舌侧，外观上看不出来，但是这种方法对医生的要求较高，患者口腔损伤较大，不仅异物感增强，并且造价较高。随着技术的进步，隐形矫治越来越被患者接纳和使用，无托槽隐形矫治是一种计算机辅助设计和制作的透明弹性材料活动矫正装置，它是一序列连续的矫治装置，通过不断地小范围牙齿移动，达到牙齿的矫治目的。该牙套不仅可以控制矫治力的大小，而且可以控制矫治力作用的时间，不同阶段仅某些牙齿可以移动，而另外的牙齿作为支抗，从而完成牙齿的矫正。在隐形矫治领域，使用牙套进行矫治越来越被患者选择和接受，但是现有技术中使用的隐形牙套材质为均一的，其膜片的厚度大约为0.6～0.75mm，选择性较小，对于牙周病患者或者粘贴有附件的患者的摘带造成了困难，并且牙套越厚患者佩戴的异物感越强，舒适度下降。因此，研究一种具有个性化定制的多层膜片，在患者口腔内佩戴的舒适度增加的基础上，柔韧性和柔软度均较高的膜片，进行牙套的制作具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题，是提供一种多层膜片及其制备方法，采用多层膜片层叠的设置方式，能够选择不同性质的膜片进行个性化定制，并且膜片的两面均为软面，后续制作为牙套时，佩戴的口感舒适度增加。其制备方法采用共挤的方法，在特定的操作参数下，使得多层膜片的性能达到最佳。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种多层膜片，它包含层叠的2n+1个单元层，其中n≥1，且中间单元层的硬度最高，两侧单元层的硬度依次递减或软硬交替层叠，最外两侧的单元层的硬度分别小于与其相邻单元层的硬度；多层膜片总的挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200-500N/cm，厚度为0.5～1.1mm。所述多层膜片的最外侧单元层硬度相对于其相邻单元层的硬度，使得膜片后续压制成牙套后，与牙齿接触的面和与口腔接触的面均为软面，口感舒适度增加。作为本专利技术的一种限定，以中间单元层为中心，两侧对称单元层的硬度相同。当膜片加热软化后，由于两侧对称单元层的硬度相同，所受到的热变形力也是相同的，材料的形变量也是相同的，因此可保证材料的热变形量是均匀可控的。作为上述限定的进一步限定，所述的单元层材料为PETG或TPU，其中PETG的抗撕裂性为200～420N/cm，挠曲弹性模量为76～2400MPa，TPU的抗撕裂性为260～460N/cm，挠曲弹性模量为76～2500MPa。单元层的抗撕裂性和挠曲弹性模量控制在上述范围内，能够保证整体多层膜片的总的挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200-500N/cm。作为上述限定的另一种进一步限定，所述的中间单元层的厚度占总层厚的60-90%，两侧对称单元层的厚度分别占总层厚的5-20%。中间单元层相对于两侧对称单元层具有更高的厚度，由于中间单元层的硬度也高于两侧对称单元层的硬度，因此，可以保证整体膜片的硬度和韧性。本专利技术还提供了制备上述多层膜片的方法，它包括以下步骤：S1:将每个单元层材料原料干燥处理，其中干燥温度为80~130℃，干燥时间为3~6h；S2:将上述干燥后的每个单元层原料以单独的通道加入单/双螺杆挤出系统中，经过进料段、熔融段、匀化段和挤出段，得到粗制多层片材；其中，单/双螺杆挤出系统中所涉及的参数为：螺杆转速为5~100转/min；模头宽度为160~1200mm，模头温度为140~200℃；S3:将挤出后的粗制片材，在片材成型系统中滚压，制得多层膜片。作为本专利技术的一种限定，所述的S1中中间单元层的干燥温度高于其它单元层的干燥温度。作为本专利技术的另一种限定，所述的S2中进料段的温度为180-250℃；熔融段温度为210~260℃；匀化段温度为230-270℃；其中中间单元层的匀化段温度要高于其它制备段。作为上述限定的进一步限定，所述的S2中，若以中间单元层为中心，两侧对称单元层的材料性状一致时，材料可在同一通道加入单/双螺杆挤出系统，单/双螺杆挤出系统中将其分开成对应层。材料可在同一通道加入单/双螺杆挤出系统，可以节省通道，本专利技术还有一种限定，所述的S3中片材成型系统为三个浮滚滚压，三个所述浮滚分别为上浮滚、中浮滚以及下浮滚；所述滚压上浮滚的温度为40℃～80℃；所述滚压中浮滚的温度为38℃～70℃；所述滚压下浮滚的温度为35℃～60℃。作为上述限定的进一步限定，所述的第一浮滚、第二浮滚以及第三浮滚得温度依次递减。本专利技术还有一种限定，滚压之后的多层膜片上还覆有保护膜，保护膜的厚度为0.02～0.1mm，保护膜的材质为PE膜或PVC膜等。本专利技术还有一种限定，将覆上保护膜的膜片进行分切，将所述膜片切割成预定尺寸的片材，片材放入冲床中，冲压成圆片。由于采用了上述的技术方案，本专利技术与现有技术相比，所取得的技术进步在于：采用多层膜片层叠的设置方式，能够选择不同性质的膜片进行个性化定制，并且膜片的两面均为软面，后续制作为牙套时，佩戴的口感舒适度增加。其制备方法采用共挤的方法，在特定的操作参数下，使得多层膜片的性能达到最佳。首先分别对各个单元层的材料进行除湿干燥，保障后续材料熔融，挤出成型时不会受到水分的影响。对各个单元层分别在各自的螺杆挤出机内熔融、匀化，得到稳定的粘流态高分子材料，筛选出适宜的螺杆参数，使得高分子链段充分运动、调整构象，从而对挤出片材的力学性能进行选择和优化，达到对刚性、韧性和硬度的选择和优化。其次，通过供料量、螺杆转速、模头等参数调整，实现对各个单元层的厚度的调整，从而在厚度层面上实现对力学性质的影响。再次，通过多次浮滚滚压，并对滚压温度、压力、转速、牵引速度的调整，实现对原来分离的各个单元层的整合层压；并由滚压的温度和压力影响，使各单元层之间发生物理交联，从而形成结构稳定的多层矫治器膜片。更具体的，制备过程的参数优选，使得通过多层结构，实现个单元层物理性能的再组合和调节，从而制备出制得刚性、韧性和硬度符合要求的膜片。本专利技术适用于多层膜片的制备，以及制备多层牙套。本专利技术下面将结合具体实施例作进一步详细说明。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本专利技术的具体实施例做详细的说明。一种多层膜片，它包含层叠的2n+1个单元层，其中n≥1，且中间单元层的硬度最高，两侧单元层的硬度依次递减或软硬交替层叠，最外两侧的单元层的硬度分别小于与其相邻单元层的硬度；多层膜片总的硬度≤75D（肖氏硬度），挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200-500N/cm，厚度为0.5～1.1mm。所述多层膜片的最外侧单元层硬度相对于其相邻单元层的硬度，使得膜片后续压制成牙套后，与牙齿接触的面和与口腔接触的面均为软面，口感舒适度增加。在其中一个实施例中，以中间单元层为中心，两侧对称单元层的硬度相同。需要说明的是当膜片加热软化后，由于两侧对称单元层的硬度相同，所受到的热变形力也是相同的，材料的形变量也是相同的，因此可保证材料的热变形量是均匀可控的。在其中一个实施例中，所述的单元层材料为PETG或TPU，其中PETG的硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层膜片，其特征在于：它包含层叠的2n+1个单元层，其中n≥1，且中间单元层的硬度最高，两侧单元层的硬度依次递减或软硬交替层叠，最外两侧的单元层的硬度分别小于与其相邻单元层的硬度；多层膜片总的挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200‑500N/cm，厚度为0.5～1.1mm。

【技术特征摘要】
1.一种多层膜片，其特征在于：它包含层叠的2n+1个单元层，其中n≥1，且中间单元层的硬度最高，两侧单元层的硬度依次递减或软硬交替层叠，最外两侧的单元层的硬度分别小于与其相邻单元层的硬度；多层膜片总的挠曲弹性模量为600～2000MPa，抗撕裂性为200-500N/cm，厚度为0.5～1.1mm。2.根据权利要求1所述的多层膜片，其特征在于：以中间单元层为中心，两侧对称单元层的硬度相同。3.根据权利要求2所述的多层膜片，其特征在于：所述的单元层材料为PETG或TPU，其中PETG的抗撕裂性为200～420N/cm，挠曲弹性模量为76～2400MPa，TPU的抗撕裂性为260～460N/cm，挠曲弹性模量为76～2500MPa。4.根据权利要求2所述的多层膜片，其特征在于：所述的中间单元层的厚度占总层厚的60-90%，两侧对称单元层的厚度分别占总层厚的5-20%。5.一种制备如权利要求1～4中多层膜片的方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1:将每个单元层原料干燥处理，其中干燥温度为80~130℃，干燥时间为3~6h；S2:将上述干燥后的每个单元层原料以单独的通道加入单/双螺杆挤出系统中，经过进料段、熔融段、匀化段和挤出段，得到粗制多层片材；其中，单/双...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘喆威，查凯，姚峻峰，
申请(专利权)人：四川雅齐医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51