【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于牙套的，涉及一种抗蠕变的复合材料及其在牙套中应用。
技术介绍
1、佩戴牙套时，牙套会对牙齿施加矫正力，由于隐形牙套的材质为医疗级塑料，因材料的蠕变效应使得隐形牙套施加于牙齿上的矫正力会逐渐变小，从而影响牙齿的矫正效果。蠕变效应，又称蠕变模量，材料的蠕变模量会受到许多因素而变化，如受力的程度、温度、时间以及环境等因素。随着时间的增加，材料表现蠕变模量会减小，而受力的程度越大，则蠕变模量减少速度亦加速。
2、聚氨酯在受到各种环境因素影响下都可能发生降解，聚氨酯的降解行为依赖于聚氨酯主链的化学结构，取决于所使用的硬链段和软链段的性质和化学成分，特别是软段(多元醇)的类型。在正常使用的情况下，聚氨酯出现降解行为时，会导致理想性能(如弹性、抗拉强度、颜色和形状)的丧失，最直接的结果是缩短聚氨酯材料的使用寿命。
3、蓖麻油，作为天然植物油，其特殊的化学结构使得其中羟基的分布非常均匀。这种均匀性在聚氨酯合成过程中发挥了关键作用，因为这使得聚氨酯最终形成的交联结构能够非常均匀。与其他种子油基聚氨酯相比，基于蓖麻油改性的聚氨酯具有显著更高的热稳定性和机械强度。
4、基于蓖麻油改性的聚氨酯主要通过两种主要路线进行制备。第一种路线是利用蓖麻油的多羟基特性对聚氨酯进行交联，通过这种方式能够显著增强聚氨酯的机械性能和热稳定性。第二种路线则是通过对蓖麻油的多羟基或双键进行改性，合成出不同分子结构的生物基多元醇。这些多元醇进一步用于功能聚氨酯的合成，拓展了聚氨酯的应用范围。
技术实
1、本专利技术的目的在于提供一种抗蠕变的复合材料及其在牙套中应用，通过对蓖麻油和二氧化硅进行改性，通过增加反应过程中各组分的交联密度，形成致密性结构，提高了聚氨酯材料的稳定性的同时，增强聚氨酯材料的抗蠕变性能。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种抗蠕变的复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：
4、将聚四氢呋喃醚二醇、改性蓖麻油、改性纤维素纤维、1，4一丁二醇和其他助剂置于反应釜中，加热并搅拌混合后，加入4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯进行反应，加入改性二氧化硅继续反应，加热升温后进行熟化，即得复合材料；
5、所述改性蓖麻油的制备方法包括以下步骤：
6、将蓖麻油、巯基-醇、光引发剂和二氯甲烷置于容器中搅拌混合，紫外线处理后，洗涤、干燥、蒸发溶剂后，得到改性蓖麻油；
7、所述改性二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
8、1)将油酸、3-巯丙基三乙氧基硅烷和光引发剂搅拌混合后，紫外线照射处理后，得到改性偶联剂；
9、2)将无水乙醇、去离子水和二氧化硅搅拌混合，调节ph值并超声处理后，加入改性偶联剂加热搅拌后，一次干燥，洗涤，二次干燥，得到改性二氧化硅。
10、作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述搅拌混合的时间为5-10min；所述紫外线处理的条件为在35-40℃下、紫外线照射2.0-2.5h；所述洗涤的条件为采用饱和氯化钠和蒸馏水洗涤3次；所述干燥的条件为采用无水硫酸镁进行干燥；所述蒸发溶剂的条件为采用旋蒸除去二氯甲烷。
11、作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述巯基-醇为2-巯基乙醇和1-巯基-2-丙醇中的一种或两种；所述光引发剂为安息香二甲醚；所述蓖麻油、巯基-醇、光引发剂和二氯甲烷的质量比为90：8-10：1-1.5：50-60；在本专利技术方案中，通过加入含有多个羟基的蓖麻油时，蓖麻油中的羟基官能团与聚氨酯体系的其他组分反应，形成交联结构，这些交联结构可以增强材料的聚合物网络，提高材料的强度和稳定性，从而提高材料的抗蠕变性能。
12、作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述复合材料的制备方法中，所述加热的温度为60-80℃；所述搅拌混合的条件为在300-400r/min转速下、搅拌3-8min；所述反应的条件为在70-80℃下、反应2min；所述继续反应的条件为在70-80℃下、反应3min；所述加热升温的条件为以5-10℃/min的加热速度升温至100-105℃；所述熟化的条件为在95-100℃下、熟化4-6h。
13、作为本专利技术的一种优选技术方案，在所述复合材料的制备方法中，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；所述聚四氢呋喃醚二醇、改性蓖麻油、1，4一丁二醇、4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、改性二氧化硅、改性纤维素纤维和其他助剂的质量比为80-100：10-15：12-22：66.5-90.0：4-9：3-8：2.5-3.0，在本专利技术方案中，改性纤维素纤维具有高度的亲水性和交联活性，可以与聚氨酯成复合材料，这种交联结构可以增加材料的断伸长率和韧性，从而增强材料的抗蠕变性能；此外，改性纤维素纤维还可以增加材料的粘度和黏度，提高材料的稳定性。
14、作为本专利技术的一种优选技术方案，改性纤维素纤维的制备方法包括以下步骤：
15、(1)将竹浆进行粉碎，烘干，研磨后，得到纤维素颗粒；
16、(2)将纤维素颗粒与浓度为0.8mol/l的氢氧化钠水溶液按质量比3：110混合后，超声处理40min、透析3d并冷冻干燥后，得到改性纤维素纤维。
17、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤1)中，所述油酸和3-巯丙基三乙氧基硅烷和光引发剂的质量比为28-30：20-22.5：1.1-1.6；所述紫外线照射处理的条件为在365nm、1400mw下照射20-25h；所述光引发剂为安息香二甲醚，在本专利技术方案中，油酸在聚氨酯制备中充当延长链剂，可以形成更长的聚氨酯链，增加聚氨酯的分子量，使其具有更好的机械性能，包括拉伸强度和断裂伸长率；此外，油酸的加入也可以改善材料的热稳定性和抗蠕变性能。
18、进一步地，改性二氧化硅的引入可以通过与聚氨酯链的交联形成三维网络结构，可以增强材料的强度和硬度，提高材料的抗拉伸断裂能力，从而增强材料的抗蠕变性能；此外，改性二氧化硅还可以通过填充作用增加材料的粘度和黏度，使材料更加稳定。
19、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述搅拌混合的条件为在200-300r/min下、搅拌混合5-10min；所述调节ph值为调节ph值至8.5-9.0；所述超声处理的条件为在600-650w下、超声处理30-45min；所述加热搅拌的条件为在58.5-60℃温度、300-450r/min转速下、搅拌10-15h；所述一次干燥的条件为在80℃下进行干燥；所述洗涤为采用醇洗、洗涤3次；所述二次干燥为冷冻干燥。
20、作为本专利技术的一种优选技术方案，在步骤2)中，所述无水乙醇、去离子水、二氧化硅和改性偶联剂的用量比为100-110ml：1ml：5.0-5.5g：4.5g。
21、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述其他助剂由二氧化钛和酒石酸混合而成；所述二氧化钛与酒石酸的质量比为1.0-2.0：3.5；本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抗蠕变的复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述搅拌混合的时间为5-10min；所述紫外线处理的条件为在35-40℃下、紫外线照射2.0-2.5h；所述洗涤的条件为采用饱和氯化钠和蒸馏水洗涤3次；所述干燥的条件为采用无水硫酸镁进行干燥；所述蒸发溶剂的条件为采用旋蒸除去二氯甲烷。
3.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述巯基-醇为2-巯基乙醇和1-巯基-2-丙醇中的一种或两种；所述光引发剂为安息香二甲醚；所述蓖麻油、巯基-醇、光引发剂和二氯甲烷的质量比为90：8-10：1-1.5：50-60。
4.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述复合材料的制备方法中，所述加热的温度为60-80℃；所述搅拌混合的条件为在300-400r/min转速下、搅拌3-8min；所述反应的条件为在70-80℃下、反应2min；所述继续反应的条件为在70-80℃下、反应3min；
5.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述复合材料的制备方法中，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；所述聚四氢呋喃醚二醇、改性蓖麻油、1，4一丁二醇、4，4'-二苯基甲烷二异氰酸酯、改性二氧化硅、改性纤维素纤维和其他助剂的质量比为80-100：10-15：12-22：66.5-90.0：4-9：3-8：2.5-3.0；所述其他助剂由二氧化钛和酒石酸混合而成；所述二氧化钛与酒石酸的质量比为1.0-2.0：3.5。
6.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在步骤1)中，所述油酸和3-巯丙基三乙氧基硅烷和光引发剂的质量比为28-30：20-22.5：1.1-1.6；所述紫外线照射处理的条件为在365nm、1400mW下照射20-25h。
7.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在步骤2)中，所述搅拌混合的条件为在200-300r/min下、搅拌混合5-10min；所述调节pH值为调节pH值至8.5-9.0；所述超声处理的条件为在600-650W下、超声处理30-45min；所述加热搅拌的条件为在58.5-60℃温度、300-450r/min转速下、搅拌10-15h；所述一次干燥的条件为在80℃下进行干燥；所述洗涤为采用醇洗、洗涤3次；所述二次干燥为冷冻干燥。
8.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在步骤2)中，所述无水乙醇、去离子水、二氧化硅和改性偶联剂的用量比为100-110mL：1mL：5.0-5.5g：4.5g。
9.一种如权利要求1～8任一项所述的抗蠕变的复合材料的应用，其特征在于，所述复合材料应用于牙套中。
...【技术特征摘要】
1.一种抗蠕变的复合材料，其特征在于，所述复合材料的制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述搅拌混合的时间为5-10min；所述紫外线处理的条件为在35-40℃下、紫外线照射2.0-2.5h；所述洗涤的条件为采用饱和氯化钠和蒸馏水洗涤3次；所述干燥的条件为采用无水硫酸镁进行干燥；所述蒸发溶剂的条件为采用旋蒸除去二氯甲烷。
3.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述改性蓖麻油的制备方法中，所述巯基-醇为2-巯基乙醇和1-巯基-2-丙醇中的一种或两种；所述光引发剂为安息香二甲醚；所述蓖麻油、巯基-醇、光引发剂和二氯甲烷的质量比为90：8-10：1-1.5：50-60。
4.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述复合材料的制备方法中，所述加热的温度为60-80℃；所述搅拌混合的条件为在300-400r/min转速下、搅拌3-8min；所述反应的条件为在70-80℃下、反应2min；所述继续反应的条件为在70-80℃下、反应3min；所述加热升温的条件为以5-10℃/min的加热速度升温至100-105℃；所述熟化的条件为在95-100℃下、熟化4-6h。
5.根据权利要求1所述的一种抗蠕变的复合材料，其特征在于：在所述复合材料的制备方法中，所述聚四氢呋喃醚二醇的分子量为1000；所述聚四氢呋喃醚二醇、改性蓖麻油、1，4...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志莉，黄成源，
申请(专利权)人：上海马可菲斯医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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