【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于牙科树脂材料改性，具体涉及一种以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、龋齿是最常见的口腔疾病之一，发病率占总人口的90%以上。当龋齿发生时，通常选用合适的填充材料进行填充修复阻止其进一步恶化。自20世纪60年代以来，复合树脂由于其颜色匹配度极高、生物相容性好、操作方便等优点，从而取代了银汞合金等传统材料，广泛用于治疗龋齿。这些复合树脂材料主要由树脂基体和表面改性过的无机填料混合，并在蓝光下聚合而成。尽管近年来在单体和无机填料的优化上取得了一定的进展，但由于复合树脂材料力学强度有限，在湿润环境中耐老化性能差，极大地限制了修复体寿命。因此，需要通过提高牙科复合树脂材料的力学性能来提高其寿命。
2、目前对于改善树脂力学性能的研究主要集中于无机填料的改性。专利号为cn101129294.a的中国专利公开了一种纳米含氟高强树脂牙科材料及其制备方法，这种方法提出纳米粒子的加入能提高牙科树脂材料的耐磨性和力学性能。专利号为cn 104083289.a的中国专利公开了一种以二氧化硅纳米纤维为填料的牙科复合树脂及制备方法，这种方法提出将硅烷化后的二氧化硅纳米纤维的加入树脂基体中，通过二氧化硅纳米纤维与树脂之间可通过硅烷偶联剂有效地结合在一起，提高了复合树脂的机械性能和理化性能。
3、介孔二氧化硅由于其具有大的比表面积、介孔结构和良好的生物相容性被生物材料和生物医学等领域广泛应用。有研究证明将介孔二氧化硅加入复合树脂中可以提高其力学性能。wang等人采用简单、温和的自
4、虽然这些方法都能够有效提高复合初始树脂机械强度，但是由于口腔特殊的湿润环境，其填充到口腔后吸水降解老化，引发基体、填料及两者结合界面降解等，从而使复合树脂宏观力学强度快速降低。因此，制备具有较高力学强度且在湿润环境下有优良的机械稳定性并且使用寿命长的复合树脂具有广阔的研究价值和应用前景。
技术实现思路
1、针对以上不足，本专利技术提供了一种以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料及其制备方法和应用。将掺al介孔二氧化硅作为功能填料，实心二氧化硅为辅助填料，并用硅烷偶联剂进行硅烷化使其与树脂有效结合，提高复合树脂机械性能以及湿环境稳定性。
2、本专利技术由如下技术方案实现的：一种以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，该牙科树脂复合材料由掺al介孔二氧化硅功能填料、实心二氧化硅辅助填料、树脂基体和引发剂混合而成，其质量百分比为(10-30):(0-50):(39.6-84.15):(0.4-0.85)；其中，树脂基质为双酚a-双甲基丙烯酸缩水甘油酯bis-gma和三乙醇二甲基丙烯酸酯tegdma按质量比1:1组成；引发剂由主引发剂樟脑醌cq和助引发剂4‑n ,n‑二甲基氨基苯甲酸乙酯4-edmab按质量比1:4组成；
3、所述掺al介孔二氧化硅功能填料由如下方法制备而成：
4、（1）0.6 g尿素和2.4-2.8 g十六烷基三甲基溴化铵ctab加入到30 ml去离子水中，室温下磁力搅拌至溶液澄清；
5、（2）3-3.5 ml正硅酸乙酯teos和1-1.5 ml正戊醇加入到30 ml环己烷中，室温下磁力搅拌10 min；
6、（3）将步骤（2）的混合溶液迅速加入步骤（1）的混合溶液中，室温下200-400 rpm搅拌40 min，然后置于含有特氟龙内衬的高压釜中，进行水热反应，升温速率为3-5 ℃/min,升温至120℃保温8 h，然后自然降温冷却至室温，所得反应物离心分离后，用去离子水和乙醇依次分别洗涤离心产物3次，转速为8500 rpm，离心完成后将离心产物放在60℃的烘箱中干燥12 h，最后置于马弗炉中，升温速率为3-5 ℃/min，550℃下煅烧6 h，自然降温冷却至室温，去除有机模板剂ctab，得到介孔二氧化硅；
7、（4）将步骤（3）得到的介孔二氧化硅800 mg分散于ph为3.8-7.2的乙酸-乙酸钠缓冲液100 ml中，超声处理30 min，超声频率为40 khz，超声处理后，在室温下400 rpm搅拌的情况下，加入20 ml浓度为10-20 mm的氯化铝溶液，升温至60℃磁力搅拌3 h，将所得反应物进行离心分离后，用去离子水和乙醇依次分别洗涤离心产物3次，转速为8500 rpm，离心完成后将离心产物放在60℃的烘箱中干燥12 h，最后置于马弗炉中，升温速率为3-5 ℃/min，550℃下煅烧4-6 h，自然降温冷却至室温，得到掺al介孔二氧化硅。
8、制备所述以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料的方法，包括如下步骤：
9、（1）硅烷化的掺al介孔二氧化硅：掺al介孔二氧化硅、γ-mps、正丙胺和环己烷按照质量比为1:(0.1-0.3):(0.01-0.02):(15-17.5)，将掺al介孔二氧化硅、γ-mps和正丙胺加入到环己烷中，室温搅拌30 min，然后60℃搅拌30 min；将所得混合溶液离心，去离子水和乙醇分别洗涤离心3次，转速为8500 rpm，离心产物60℃干燥12 h，即为硅烷化的掺al介孔二氧化硅；
10、（2）步骤（1）所得硅烷化的掺al介孔二氧化硅、实心二氧化硅与bis-gma、tegdma、cq以及4-edmab按质量比为(10-30):(0-50):(19.8-42.075):(19.8-42.075):(0.08-0.17):(0.32-0.68)混合均匀，用波长为430-490 nm的蓝光灯固化40-120 s得到以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料。
11、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
12、本专利技术所制备的以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，其功能填料掺al介孔二氧化硅形貌均匀，分散性良好，比表面积大，且具有放射状孔道结构。该填料独特的开孔结构更有利于基体填料间形成机械互锁，提高两者界面之间的强度，从而提高复合树脂初始力学性能。
13、功能填料掺al介孔二氧化硅中，al元素均匀的分布于掺al介孔二氧化硅内，以硅铝酸盐的形式作为掺al介孔二氧化硅的一部分，并不是以氧化铝的而形式存在。与纯介孔二氧化硅相比，al掺杂提高了介孔材料的水解稳定性；将其作为功能填料加入复合树脂中，能够显著提高复合树脂耐老化性能。本专利技术制备工艺简单，条件可控，生产成本低，制备条件温和，有利于推广。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种以掺Al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，其特征在于：该牙科树脂复合材料由掺Al介孔二氧化硅功能填料、实心二氧化硅辅助填料、树脂基体和引发剂混合而成，其质量百分比为10-30:0-50:39.6-84.15:0.4-0.85；其中，树脂基质为双酚A-双甲基丙烯酸缩水甘油酯Bis-GMA和三乙醇二甲基丙烯酸酯TEGDMA按质量比1:1组成；引发剂由主引发剂樟脑醌CQ和助引发剂4‑N ,N‑二甲基氨基苯甲酸乙酯4-EDMAB按质量比1:4组成；
2.根据权利要求1所述的一种以掺Al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，其特征在于：所述辅助填料实心二氧化硅小球的平均尺寸为2.5 μm。
3.根据权利要求1所述的一种以掺Al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，其特征在于：所述乙酸-乙酸钠缓冲液为0.2 M的乙酸溶液和0.2 M的乙酸钠溶液混合配置而成；步骤（4）中磁力搅拌速率为400 rpm。
4.制备权利要求1-3任一所述以掺Al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料的方法，其特
5.根据权利要求4所述制备方法，其特征在于：所述真空环境的真空度为133 Pa、去除气泡的方法是真空静置24 h。
...【技术特征摘要】
1.一种以掺al介孔二氧化硅为功能填料的牙科树脂复合材料，其特征在于：该牙科树脂复合材料由掺al介孔二氧化硅功能填料、实心二氧化硅辅助填料、树脂基体和引发剂混合而成，其质量百分比为10-30:0-50:39.6-84.15:0.4-0.85；其中，树脂基质为双酚a-双甲基丙烯酸缩水甘油酯bis-gma和三乙醇二甲基丙烯酸酯tegdma按质量比1:1组成；引发剂由主引发剂樟脑醌cq和助引发剂4‑n ,n‑二甲基氨基苯甲酸乙酯4-edmab按质量比1:4组成；
2.根据权利要求1所述的一种以掺al介孔二氧化硅为功能...
【专利技术属性】
技术研发人员：王月月，李怀珠，杭瑞强，黄佳慧，姚晓红，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。