System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种超润滑抗菌抗污涂层及其制备方法和应用技术_技高网

一种超润滑抗菌抗污涂层及其制备方法和应用技术

技术编号:41379038 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-20 10:21
本发明专利技术公开了一种超润滑抗菌抗污涂层及其制备方法和应用,包括,通过甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)一步开环反应接枝在矫治器基材表面,再通过GMA与甲基丙烯酸缩水甘油酯(SBMA)之间的共聚反应形成超润滑抗菌抗污涂层。含涂层矫治器的水接触角降低至17.21°,在线性往复摩擦实验中,摩擦系数维持在0.018±0.003,达到超润滑效果。在红茶有色溶液浸泡中,与普通矫治器相比,涂层矫治器有较低的颜色差异。此外,细菌粘附实验显示,涂层起到优异的抗细菌粘附效果;通过细胞毒性实验,显示涂层有良好的生相容性。该涂层在润滑、抗菌、抗污功能上有明显的改善作用,具有应用于改善透明矫治功能的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医用材料领域,具体涉及到一种超润滑抗菌抗污涂层及其制备方法和应用


技术介绍

1、随着人们生活水平的提高和对外观的不断追求,越来越多的人开始接受正畸治疗来改善牙齿的排列和外观。隐形矫治器相较于传统固定矫治器更具美观性,在治疗过程中也更加舒适。然而矫治器的佩戴会改变口腔生态环境,使变异链球菌(s.mutans)等致龋菌数量显著增加、积聚,在表面形成牙菌斑,进而导致牙釉质脱矿、牙周炎和其他与细菌相关的正畸治疗不良反应。同时有研究表明,患者在佩戴矫治器的情况下食用食物或者饮料,会影响它的透明度,从而破坏了隐形矫治器的美观性。虽然隐形矫治器在一定程度上改善了佩戴的舒适度,但在使用时,矫治器与黏膜直接接触,覆盖牙齿和牙龈,在说话等日常活动中会频繁磨擦口腔黏膜,会导致产生口腔溃疡。因此,设计一款兼具功能性和美观性的隐形矫治器有重大的意义,有一定的开发前景。

2、为了克服细菌在矫治器上粘附和增殖的问题,在矫治器上涂覆抗菌涂层,可以降低对口腔卫生维护的依赖性,常在涂层中接枝杀菌剂(例如金属纳米粒子),或者采用亲水物质(例如peg、两性离子材料)作矫治器的涂层材料。杀菌剂一般会非选择性地消灭口腔微生物,然而,大量杀灭细菌也会破坏口腔生态环境,同时还要考虑常见抗菌药物的牙齿染色、细菌耐药性和生物相容性等问题。

3、亲水材料所构成的防污涂层,主要通过水化层干扰基质表面与生物膜之间的相互作用,从而防止细菌粘附,其中,peg通过氢键与水分子结合,在材料表面形成致密的水化层,形成阻止蛋白质吸附的物理屏障,并表现出防污性能;然而,由于其分子结构,peg在氧气、金属离子和能够氧化peg羟基的酶的存在下,会迅速自氧化,导致生物相容性降低,限制了peg的长期有效性;另一方面,两性离子材料通过静电相互作用与水分子结合,形成水化层。研究表明,与peg相比,两性离子材料表现出更优异的防污性能,具有更好的体内稳定性。

4、目前,虽然已经有许多材料和技术来修饰矫治器的表面来增强其抗菌功能,但很少有关注于减小摩擦方面的矫治器涂层研究。


技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊,而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。

2、鉴于上述和/或现有技术中存在的问题,提出了本专利技术。

3、因此,本专利技术的目的是,克服现有技术中的不足,提供一种超润滑抗菌抗污涂层的制备方法。

4、为解决上述技术问题,本专利技术提供了如下技术方案:一种超润滑抗菌抗污涂层的制备方法,包括,

5、将膜片预处理,制得胺化膜片;

6、配置甲基丙烯酸缩水甘油酯gma的甲醇溶液和三乙胺tea溶液,将胺化膜片浸泡在gma-tea混合溶液中反应,反应结束后用去离子水漂洗、干燥,制得接枝gma的膜片;

7、配制甲基丙烯酸磺基甜菜碱sbma水溶液,先后加入交联剂pegda和光引发剂,将接枝gma的膜片浸泡在配置好的sbma混合溶液中,紫外光照反应,去离子水漂洗除去未接枝的sbma、干燥,制得超润滑抗菌抗污涂层。

8、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述膜片预处理,包括,

9、将膜片浸泡在异丙醇中5~15min后,用去离子水超声处理30~50min,控制超声温度低于37℃;

10、超声处理后,将膜片用去离子水冲洗干净,并用n2吹干;

11、辉光处理干燥的膜片后,浸泡在1×10-4~1×10-2m的3-氨丙基三乙氧基硅烷aptes的无水乙醇溶液中,室温过夜,结束后用去离子水漂洗,n2干燥,制得胺化膜片。

12、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述甲基丙烯酸缩水甘油酯gma的甲醇溶液的浓度为10~20μl/ml,三乙胺tea溶液的浓度为5~15μl/ml。

13、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述将胺化膜片浸泡在gma-tea混合溶液中反应,其中,反应温度为36~40℃,反应时间为5.5~6.5h。

14、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述甲基丙烯酸磺基甜菜碱sbma水溶液的浓度为0.1~0.2g/ml。

15、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述sbma混合溶液,其中,交联剂pegda的浓度为2.1~10.5μl/ml,光引发剂浓度为3~12μl/ml。

16、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述紫外光照反应,包括,在365nm波长的紫外光照15~30min。

17、作为本专利技术所述制备方法的一种优选方案,其中:所述基材选自隐形矫治器热塑材料聚对苯二甲酸乙二醇酯pet-g。

18、本专利技术的再一个目的是,克服现有技术中的不足,提供所述的制备方法制得超润滑抗菌抗污涂层,所述超润滑抗菌抗污涂层具有减小摩擦系数、增强润滑性能,同时具有防止有色物质、细菌吸附作用。

19、本专利技术的另一个目的是,克服现有技术中的不足,提供一种超润滑抗菌抗污涂层在牙齿矫治器表面作为涂层的应用。

20、本专利技术有益效果:

21、(1)为完善隐形矫治器的功能性,本专利技术利用两种具有成本优势的原料,以绿色方便安全的反应条件,逐步在隐形矫治器表面形成超润滑抗菌抗污涂层,使其具备优异的润滑、抗细菌粘附、抗着色性能。

22、(2)本专利技术以甲基丙烯酸磺基甜菜碱(sulfobetaine methacrylate,sbma)和甲基丙烯酸缩水甘油酯(glycidyl methacrylate,gma)为主要原料,在基材表面胺化后,在三乙胺(tea)碱性条件下,通过开环反应,gma与表面氨基反应接枝,再通过光引发,使gma和sbma之间发生共聚,将sbma成功接枝,在基材表面形成涂层;该涂层能够形成水合层,起到抗菌抗污作用,同时能够减小摩擦系数,增强润滑性能,达到超润滑效果(cof≤10-2),在大鼠模拟口腔内环境实验中,表现出无黏膜刺激作用,具备良好的生物相容性。

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【技术保护点】

1.一种超润滑抗菌抗污涂层的制备方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述膜片预处理,包括,

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸缩水甘油酯GMA的甲醇溶液的浓度为10~20μL/mL,三乙胺TEA溶液的浓度为5~15μL/mL。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述将胺化膜片浸泡在GMA-TEA混合溶液中反应,其中,反应温度为36~40℃,反应时间为5.5~6.5h。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸磺基甜菜碱SBMA水溶液的浓度为0.1~0.2g/mL。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述SBMA混合溶液,其中,交联剂PEGDA的浓度为2.1~10.5μL/mL,光引发剂浓度为3~12μL/mL。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述紫外光照反应,包括,在365nm波长的紫外光照15~30min。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述基材选自隐形矫治器热塑材料聚对苯二甲酸乙二醇酯PET-G。

9.权利要求1~8中任一所述的制备方法制得超润滑抗菌抗污涂层,其特征在于:所述超润滑抗菌抗污涂层具有减小摩擦系数、增强润滑性能,同时具有防止有色物质、细菌吸附作用。

10.权利要求9所述的超润滑抗菌抗污涂层在牙齿矫治器表面作为涂层的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种超润滑抗菌抗污涂层的制备方法,其特征在于:包括,

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述膜片预处理,包括,

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸缩水甘油酯gma的甲醇溶液的浓度为10~20μl/ml,三乙胺tea溶液的浓度为5~15μl/ml。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述将胺化膜片浸泡在gma-tea混合溶液中反应,其中,反应温度为36~40℃,反应时间为5.5~6.5h。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述甲基丙烯酸磺基甜菜碱sbma水溶液的浓度为0.1~0.2g/ml。

6.如权利要求1所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:王荣魏汝芳岑啸
申请(专利权)人:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
类型:发明
国别省市:

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