一种口腔种植牙牙冠材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种口腔种植牙牙冠材料及其制备方法，其能够充分发挥聚氨酯优异的力学性能和生物相容性，并且将增强材料包埋在聚氨酯网络内部，通过共价键紧密结合，确保牙冠材料良好的力学性能和长期耐用性，其由聚氨酯、表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛制备得到。

【技术实现步骤摘要】
一种口腔种植牙牙冠材料及其制备方法
本专利技术涉及口腔领域，特别涉及一种口腔种植牙牙冠材料及其制备方法。
技术介绍
牙冠材料主要分为金属铸造冠、金属烤瓷冠、全瓷冠三大类。金属铸造冠的优点是备牙量小，便宜，缺点是颜色不好看，其中，非贵金属合金铸冠（镍铬合金、钛合金、钴铬合金等）较为便宜，几百块一颗，缺点也很明显，颜色难看，金属异味，刺激牙龈；而相对来说贵金属合金铸冠（纯钛、金钯合金等）生物相容性好，对牙龈组织的刺激性很小。对于金属烤瓷冠，在金属内冠上熔附饰瓷，优点是便宜美观，缺点是易崩瓷。对于全瓷冠（氧化锆、氧化铝、玻璃陶瓷），其坚固、美观、无刺激、不影响核磁共振，但氧化锆的强度极大、性质极其稳定，普通的加工方式很难进行制作；氧化铝/玻璃陶瓷半透明性效果好，但是强度比较有限，对基牙要求高，要有完整的肩台和精细的印模，不然肩台边缘处易崩瓷。除了上述常见的三类牙冠材料，目前已经有研究者开始尝试将有机无机纳米复合树脂用于牙冠材料，其主要是由有机树脂基质和表面改性的无机填料组成。有机树脂基质通常包括丙烯酸酯系列的光固化树脂、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氨酯丙烯酸酯等材料，这种有机无机纳米复合材料成型后的牙冠通常能够具备良好的韧性。无机填料作为复合树脂的增强相，用于增强复合树脂的机械性能和耐磨性能，同时减少其聚合收缩。这种有机无机纳米复合材料具有颜色美观、物理性能优异、可操作性强、良好的生物相容性，有望成为非常有潜力的新型牙冠材料。代表性的一些涉及将有机无机纳米复合树脂用于牙冠材料的研究如下。>CN110917044A提供一种3D打印高透明度氧化锆陶瓷牙冠材料，其选择了适当配比的氧化锆、乙烯-醋酸乙烯共聚物、己二醇二丙烯酸酯、羧基二氧化硅微球、纳米二氧化钛、氧化铝纤维、边缘氧化石墨烯、光引发剂和分散剂，并声称制得的3D打印高透明度氧化锆陶瓷牙冠(材料)的屈服强度高，断裂伸长率适中(接近合金牙冠材料)，力学性能好，使用寿命长等优点。类似的，CN107669492A也提供了一种有机无机纳米复合牙冠及其3D打印制备方法。具体地说，采用光固化树脂作为有机基质材料，无机纳米颗粒作为无机填料，通过3D打印技术智能化定制有机无机复合牙冠，所制作的复合牙冠具有良好的生物相容性、优异的强韧耐磨性。CN110876682A公开了一种预成牙冠，所述预成牙冠的材料由树脂、纤维和填料组成，其中所述树脂包括环氧树脂与聚醚醚酮PEEK，所述纤维选自短纤维或纤维网；所述填料为SiO2和TiO2或SiO2和Fe2O3。CN108042851A公开了一种种植牙牙冠的材料，其包含氧化铝、PEEK树脂、乙烯醋酸乙烯共聚物、石蜡等，该专利充分利用了聚醚醚酮(PEEK)具有自润滑性和优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合的特点。聚氨酯包含软段和硬段，并且软硬段可调，能够根据性能要求，非常方便的进行分子设计。CN102861357A从仿生学原理出发，引入仿生牙周膜概念，在纯钛表面制备低模量聚氨酯涂层，以模仿天然牙周膜的生物力学功能，赋予种植牙合理的生理动度，并对咬合力起到传导和缓冲作用，使牙槽骨界面上应力分布均匀，从而解决纯钛种植体的生物力学相容性问题。该专利已经意识到聚氨酯优异的力学性能和生物相容性，但是其是在仿生牙种植体的外表面覆盖聚氨酯层，这种方式长时间的使用，必然导致外层的损耗，进而导致产品性能的下降。CN109200336A公开了一种牙种植体材料，所述牙种植体材料的原料配方包含聚氨基甲酸酯和一些增强材料，但是材料之间仅仅是物理混合。此外，在牙冠材料方面，有涉及聚氨酯丙烯酸酯的相关研究，但单纯聚氨酯体系的很少。
技术实现思路
目前，本专利技术人已经成功将增强材料、纳米羟基磷灰石包埋在聚氨酯网络内部制备得到性能优异的牙种植体材料。而本专利技术的目的主要在于提供一种口腔种植牙牙冠材料及其制备方法，其能够充分发挥聚氨酯优异的力学性能和生物相容性，并且将增强材料包埋在聚氨酯网络内部，通过共价键紧密结合，确保牙冠材料良好的力学性能和长期耐用性。本专利技术的口腔种植牙牙冠材料通过以下技术方案实现：一种口腔种植牙牙冠材料，其由聚氨酯、表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛制备得到。进一步的，一种口腔种植牙牙冠材料，其由口腔种植牙牙冠材料用组合物制备得到，其中，牙冠材料用组合物包含A组分和B组分。一种口腔种植牙牙冠材料用组合物，其包含A组分和B组分，所述A组分通过表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝与多亚甲基多苯基多异氰酸酯制备得到，所述B组分包含聚醚多元醇、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛。A组分和B组分的质量比为0.8:1至1.5:1。所有的无机填料可以全部放入聚醚多元醇组分中，这在聚氨酯的制备中是多见的，但是这样一来将非常不利于无机填料的分散。氧化锆和氧化铝具有极高的强度和韧性、半透明度，对牙冠材料的性能具有较大的影响，将它们先和异氰酸酯混合进行反应，成为聚合物的核心部分，后续加入聚醚多元醇后，会将氧化锆和氧化铝包裹在中心。表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛分散在聚醚多元醇中，有利于后续较为充分的和异氰酸酯反应。所述聚醚多元醇以甘油为起始剂，羟值450-550mgKOH/g。所述表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛、表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝均通过硅烷偶联剂如γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷等处理得到。特别选择多亚甲基多苯基多异氰酸酯，是因为多亚甲基多苯基多异氰酸酯分子中含有多个苯环，并且具有较高的平均官能度，能够赋予制品较好的刚性；选择的聚醚多元醇以甘油为起始剂，官能度3，有利于交联，但又不至于过于致密，羟值选择450-550mgKOH/g，有利于制品最终具有较好的硬度，否则如果选择低羟值的聚醚，将导致制品强度、硬度较差。进一步的，所采用的纳米二氧化钛、纳米氧化锆、纳米氧化铝的粒径大小为50-500nm，优选100-200nm。一种口腔种植牙牙冠材料的制备方法，将前面所述A组分和B组分在室温下混合，搅拌均匀，升温至60-80℃，反应4-8小时；其中，A组分和B组分的加入质量比为0.8:1至1.5:1。所述A组分的制备包含如下步骤：将20-30质量份表面改性纳米氧化锆和5-10质量份表面改性纳米氧化铝加入甲苯中，超声分散，之后加入50-80质量份多亚甲基多苯基多异氰酸酯、0.1-1质量份二月桂酸二丁基锡，60-80℃条件下反应6-8小时，得到A组分。其中，表面改性纳米氧化锆的制备方法为：将纳米氧化锆、正丙胺、硅烷偶联剂加入环己烷溶剂中，室温反应0.5-2小时，之后在50-70℃反应0.5-2小时，去除溶剂后干燥12-24小时，即得表面改性纳米氧化锆。表面改性纳米氧化铝的制备方法为：将纳米氧化铝、正丙胺、硅烷偶联剂加入环己烷溶剂中，室温反应0.5-2小时，之后在50-70℃反应0.5-2小时，去除溶剂后干燥12-24小时，即得表面改性纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种口腔种植牙牙冠材料，其特征在于：由聚氨酯、表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛制备得到。/n

【技术特征摘要】
1.一种口腔种植牙牙冠材料，其特征在于：由聚氨酯、表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛制备得到。


2.一种口腔种植牙牙冠材料用组合物，其包含A组分和B组分，其特征在于：所述A组分通过表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝与多亚甲基多苯基多异氰酸酯制备得到，所述B组分包含聚醚多元醇、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛。


3.根据权利要求2所述的口腔种植牙牙冠材料用组合物，其特征在于：所述聚醚多元醇以甘油为起始剂，羟值450-550mgKOH/g。


4.根据权利要求2所述的口腔种植牙牙冠材料用组合物，其特征在于：所述表面改性纳米氧化锆、表面改性纳米氧化铝、表面改性短切玻璃纤维、表面改性纳米二氧化钛均通过硅烷偶联剂处理得到。


5.根据权利要求4所述的口腔种植牙牙冠材料用组合物，其特征在于：所述硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的一种。


6.根据权利要求2所述的口腔种植牙牙冠材料用组合物，其特征在于：所采用的纳米二氧化钛、纳米氧化锆、纳米氧化铝的粒径大小为50-500nm。


7.根据权利要求2所述的口腔种植牙...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚，刘玉德，
申请(专利权)人：长沙博谱科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43