【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于口腔正畸领域用智能高分子材料，尤其涉及一种美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料及其制备方法，为低成本定制正畸弓丝的矫治力提供基础。
技术介绍
1、长期以来，因遗传因素或后天环境因素所引起的错颌畸形是我国居民罹患的主要口腔疾病之一。由正畸弓丝、托槽等组成的固定矫治器可以对牙齿施加机械矫治力和力矩，从而达到改善面型、排齐牙列的目的。
2、其中，正畸弓丝提供的矫治力需要力值范围合适、稳定持久，才能促使牙齿进行有效移动，获得安全高效的治疗效果。但是，在正畸过程中会经历牙弓排齐整平、纠正磨牙关系与关闭间隙及精细调整完成三个阶段，各阶段对矫治力的要求范围有所不同。此外，由于正畸患者的年龄跨度大，不同人群对矫治力的要求范围也不尽相同。总之，正畸过程的不同阶段以及患者的不同年龄因素都需要制备具有不同矫治力的美学正畸弓丝用材料。
3、目前，市售的正畸弓丝多为不锈钢、镍钛合金等金属材质，其力学性能难以直接精细调节，现有技术中采用改变弓丝直径尺寸的方式进行，不仅需要针对要求进行单独、多次的加工，而且对加工精度的要求很高。
4、此外，市售正畸弓丝中仅部分品牌的镍钛合金弓丝具有热激活形状记忆性能，但售价较高，且断裂伸长率仅为13.5%，可用于临时形状记忆和回复的应变在6%以内，不利于错颌畸形的持续矫治。
5、现有技术中，通过改变弓丝直径尺寸的方式制备具有不同力学性能（不同矫治力）的正畸弓丝不仅加工难度大，而且力学性能调整范围很有限，这是因为弓丝直径尺寸不能任意增大或任意减小。
6、
7、正畸弓丝直径越小越容易具有良好的弯曲性，适合复杂的牙齿移动以及精细调整，但同时其矫治力也越小，导致牙齿移动速度减慢；正畸弓丝直径越小越容易在口腔中变形或断裂，可能导致频繁更换正畸弓丝，增加治疗成本和治疗复杂度，降低受治者的正畸体验。另外，正畸弓丝过细会导致力量在牙齿间分布不匀，影响正畸效果和准确性。
8、改变正畸弓丝的直径时，正畸弓丝的生产线也要做相应的调整，并更换部分零件，切换成本较高。
9、总之，调整正畸弓丝的直径以改变矫治力的方式有相应的副作用，因此需要在传统的改变弓丝直径尺寸以求获得不同矫治力的技术思路以外，寻求新的制备具有不同矫治力的正畸弓丝的技术方案。
10、本专利技术的技术思路将改变弓丝直径尺寸的传统思路，调整为通过正畸弓丝的材料的制备工艺参数的技术思路，通过调整工艺参数制备出具有不同力学性能的材料，为制备出具有不同矫治力的正畸弓丝提供条件，具有重要的科学意义和实际应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对不同应用场景和人群实现固定矫治器矫治力的定制化，提供一种美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料由母料1和母料2通过溶液共混制备而成，母料1和母料2的质量比在4:1至1:1之间；
3、母料1是具有环型硬段的聚氨酯，以相对分子量为6000的聚己内酯二元醇为软段，以环型结构的成分a和1,4-丁二醇为硬段，以辛酸亚锡为催化剂，以n,n-二甲基甲酰胺为溶剂制得；
4、各原料的质量份数为：聚己内酯二元醇44.9%～62.5%、成分a13.9%～29.9%、1,4-丁二醇2.8%～10.1%、辛酸亚锡0.10%～0.12%，n,n-二甲基甲酰胺14.9%～20.8%；
5、成分a为异佛尔酮二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或佛尔酮二异氰酸酯与4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯的混合物；
6、母料2是具有线型硬段的聚氨酯，以相对分子量为2000的聚己内酯二元醇为软段，以线型结构的六亚甲基二异氰酸酯和1,4-丁二醇为硬段，以二月桂酸二丁基锡为催化剂及以n,n-二甲基甲酰胺为溶剂制得，各原料的质量分数为：聚己内酯二元醇48.4%～55.4%、六亚甲基二异氰酸酯18.6%～24.4%、1,4-丁二醇7.5%～10.9%、二月桂酸二丁基锡0.08%～0.10%，n,n-二甲基甲酰胺16.1%～18.5%。
7、本专利技术还公开了上述美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料的制备方法，按以下步骤进行：
8、第一步骤是分别制备母料1和母料2，
9、第二步骤是将母料2置于带有回流装置的三口瓶中，在120℃条件下，加入dmf 溶剂进行溶解；
10、第三步骤是待母料2完全溶解后，将温度降低至70 ℃，按配比加入母料1进行溶解，得到聚氨酯共混溶液；
11、第四步骤是经超声去除气泡后，将溶液倒入聚四氟乙烯模具中，置于60℃烘箱中干燥至恒重，即得美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料；
12、通过母料1和母料2质量比的调整制备具有不同力学性能的美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料。
13、第一步骤中母料1的制备方法按以下子步骤进行：
14、子步骤1）、在带有氮气保护和机械搅拌的三口瓶中加入成分a，在80 ℃条件下加入聚己内酯二元醇，充分反应2小时；
15、子步骤2）、将催化剂辛酸亚锡溶解在n,n-二甲基甲酰胺中，在反应温度降低至60℃后，逐滴加入含催化剂的溶液并持续反应30分钟，获得母料1的预聚体；
16、子步骤3）、在60 ℃条件下，将1,4-丁二醇和溶剂n,n-二甲基甲酰胺缓慢加入母料1的预聚体中，搅拌反应2小时；
17、子步骤4）、将子步骤3所得产物转移至特氟龙模具中，在70 ℃烘箱中进行熟化，24小时后停止加热，从烘箱中取出；
18、子步骤5）、将特氟龙模具放置于干净无尘且通风良好的环境中，室温下保持12小时后，即得母料1。
19、第一步骤中母料2的制备方法按以下子步骤进行：
20、子步骤1）、在带有氮气保护和机械搅拌的三口瓶中加入六亚甲基二异氰酸酯，在80 ℃条件下加入聚己内酯二元醇，充分反应2小时；
21、子步骤2）、将催化剂二月桂酸二丁基锡溶解在n,n-二甲基甲酰胺中，在反应温度降低至60 ℃后，逐滴加入含催化剂的溶液并持续反应30分钟，获得母料2的预聚体；
22、子步骤3）、在冰水浴的条件下，将1,4-丁二醇缓慢加入母料2的预聚体中，搅拌反应30分钟并充分混匀；
23、子步骤4）、将上述产物转移至特氟龙模具中，在70 ℃烘箱中进行熟化，24小时后停止加热，从烘箱中取出；
24、子步骤5）、将特氟龙模具放置于干净无尘且通风良好的环境中，室温下保持12小时后，即得母料2。
25、制备母料1的子步骤1中，成分a采用异佛尔酮二异氰酸酯。
26、制备母料1的子步骤1中，成分a采用4,4’-二环己本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料，其特征在于：由母料1和母料2通过溶液共混制备而成，母料1和母料2的质量比在4:1至1:1之间；
2.权利要求1中所述美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第一步骤中母料1的制备方法按以下子步骤进行：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于第一步骤中母料2的制备方法按以下子步骤进行：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：制备母料1的子步骤1中，成分A采用异佛尔酮二异氰酸酯。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：制备母料1的子步骤1中，成分A采用4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。
【技术特征摘要】
1.美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料，其特征在于：由母料1和母料2通过溶液共混制备而成，母料1和母料2的质量比在4:1至1:1之间；
2.权利要求1中所述美学正畸弓丝用聚氨酯形状记忆共混材料的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于第一步骤中母料1的制备方法按以下子步骤进行：...
【专利技术属性】
技术研发人员：王非，陈科宇，王玉杰，吴艳菊，聂慧芳，王世民，陈宝元，杨远扬，孙诗琪，许小婷，周凯旋，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：
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