本发明专利技术公开了一种聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵—甲基丙烯酸甲酯—二氧化硅复合义齿基托材料及其制备方法和应用，以第二单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵对第一单体甲基丙烯酸甲酯的聚合物基体电荷环境进行调控，两单体通过悬浮聚合方式进行共聚，添加纳米SiO2与共聚产物实现复合，将共聚产物与热凝型牙托水混合后加热固化。本发明专利技术以甲基丙烯酸甲酯为基材，采用原位悬浮聚合的方法制备纳米复合材料，实现对基体的电荷环境进行调控，并加入SiO2纳米填充物进行聚合，较纯PMMA树脂，弯曲强度和拉伸强度均得到大幅度提高，成功改善SiO2在基体中的分散性，解决PMMA义齿基托材料在机械强度方面特别是在弯曲强度方面存在的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于口腔生物材料领域，更具体地说，涉及一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 义齿基托材料，特别是以PMMA为基体，调控基体电荷环境，填充纳米二氧化硅(SiO2)粒子， 制备PMMA基纳米复合材料。
技术介绍
随着社会的进步和生活水平的提高，人们对审美修复的要求日趋强烈，对口腔材料的要求也越来越高，同时，牙齿的存留使口腔的疾病谱发生了改变。据有关资料测算，我国人口龋齿发病率为37%，平均每人有龋齿2. 47颗，按12亿人口计，全国龋齿患者近5亿人，龋齿总数在10亿颗以上。在成年人中，牙周病患者约80%，这都会造成很高比例的牙列缺失。65岁以上老年人群平均缺牙11颗。这些都需要使用口腔修复材料进行修复，可见我国牙科修复材料的市场极为广阔。采用天然和人工材料制作义齿基托在口腔修复学领域的应用，已有悠久的历史。 最早采用硬木、兽骨、象牙等做嵌基装饰，1885年采用聚硫橡胶，1937年德国Kulzer公司首次推出加热固化型PMMA义齿基托材料“Paladan”，开创了口腔修复学的新纪元，由于其性能优越、操作简便、生物相容性能良好，至今仍作为临床应用的首选。但是，由于PMMA树脂本身强度欠佳和固化过程中内应力的存在，树脂材料的韧性和强度均较低，导致在临床修复中上义齿容易纵折，咬合时基托的断裂现象经常发生，因此PMMA的机械性能并不能完全满足口腔修复的要求，即便有最佳的临床经验、适应症的选择，人工牙的排列和最合理的操作流程，PMMA基托材料仍然存在机械强度方面的问题，特别是冲击强度较差，常引起基托的折断，以及引起菌群失调导致义齿性口炎。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，以甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基材，采用原位悬浮聚合的方法制备PMMA纳米复合材料，目的是获得性能优异的口腔修复材料。基于SW2表面电荷呈负电性，用带电荷的单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和MMA 共聚，实现对基体的电荷环境进行调控，并加入SiO2纳米填充物进行聚合，研究电荷环境调控对PMMA悬浮聚合体系、复合材料性能的影响。本专利技术的目的通过下述技术方案予以实现一种聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵一甲基丙烯酸甲酯一二氧化硅复合义齿基托材料，以第二单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵对第一单体甲基丙烯酸甲酯的聚合物基体电荷环境进行调控，两单体通过悬浮聚合方式进行共聚，所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯两种单体组成油相，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的用量为油相质量的1 IOWt%，甲基丙烯酸甲酯单体的用量为油相质量的90 99wt%，添加油相质量-10wt%纳米SiO2与共聚产物实现复合，然后将共聚产物与热凝型牙托水混合均勻，加热固化。所述纳米二氧化硅的用量优选为油相质量的Iwt % -5wt%。一种聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵一甲基丙烯酸甲酯一二氧化硅复合义齿基托材料的制备方法，按照下述步骤进行(1)以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯为共聚单体，通过悬浮聚合制得，在悬浮聚合体系中，水相与油相的体积比为1 5，所述油相由甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯两种单体组成，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的用量为油相质量的1 10wt%，甲基丙烯酸甲酯单体的用量为油相质量的90 99wt%;所述水相由水、分散剂和表面活性剂组成，其中分散剂的用量为两种单体质量和的2 3. 5wt%, 表面活性剂的用量为两种单体质量和的0. 1 0. 2wt%(2)在油相中添加其质量-10wt%纳米SiO2，超声分散后得悬浮液，将该悬浮液和水相加入反应器中，搅拌，通入惰性气体以保持在整个反应器在反应过程中处于惰性气体气氛中，升温至引发剂的引发温度之上，同时加入引发剂以引发聚合，得到甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵一甲基丙烯酸甲酯共聚物A，所述引发剂的用量为两种单体质量和的0. 5 2wt% ；所述纳米二氧化硅的用量优选为油相质量的Iwt% -5wt%。(3)将步骤⑵制备的共聚物A进行过滤和洗涤，烘干后得到共聚物粉末B(4)将共聚物粉末B与热凝型牙托水按照质量比(1 幻1，进行混合均勻(5)待步骤(4)混合均勻的混合物进入面团期后予以取出，充填在模具中，压力为2 4MPa(6)对充填后的模具进行加热固化，在70 80°C的水中加热1. 5 3. 5h，再升温至90 100°C，保持1 3h后静置冷却，开模。本专利技术的悬浮聚合体系中，所述分散剂为碱式碳酸镁、羟基磷酸钙(HAP)、羟乙基纤维素(HEC)或者磷酸三钙中的一种，优选羟乙基纤维素(HEC)；所述水相与油相的体积比优选为3 ；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、十二烷基硫酸钠(SDQ或者甘胆酸钠中的一种，优选为十二烷基苯磺酸钠(SDBQ ；所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)、偶氮二异庚腈(ABVN)、过氧化苯甲酰(BPO)或者过氧化二碳酸二 O-乙基)己酯(EHP)中的一种，优选偶氮二异丁腈(AIBN)或者过氧化苯甲酰(BPO)；所述惰性气体为氮气、氦气或者氩气中的一种；在加热到引发剂的引发温度之上时，根据反应物的多少需要聚合反应足够长的时间，以保证两种单体在共聚时实现较高的转化率，优选反应时间为3-10小时。所述分散剂和表面活性剂的用量可进行调换，以满足最终制备的微小珠状聚合物符合义齿基托材料的粒径要求。本专利技术的制备方法中，所述步骤(4)中，共聚物粉末B与热凝型牙托水按照质量比优选为1. 5 1 ；所述步骤(5)中，压力优选3Mpa ；所述步骤(6)中，优选在70°C的水中加热1. 5h，再升温至100°C，保持1后静置冷却，开模。在诸多义齿基托材料中，由甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体经过悬浮聚合而制成的微小珠状聚合物(珠状PMMA粉，即牙托粉)是义齿基托材料的主要成分，重均分子量在60 100万，粒径为40 70 μ m，透光度在90%以上，密度约为1. 19g/cm3。单体聚合制备的珠状PMMA粉在力学性能上存在很多不足。根据表面电位测定表明，未改性的纳米SiO2粒子表面显负电性，本专利技术技术方案选用带电荷的单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)和MMA共聚，实现对基体的电荷环境进行调控，以实现纳米SiO2在聚合物基体中的更好分散。本专利技术的技术方案经过悬浮聚合后制备的微小珠状共聚聚合物满足义齿基托材料的基本要求(如粒径、重均分子量)，树脂粉末被制成标准试样后，较纯PMMA树脂，弯曲强度和拉伸强度均得到大幅度提高，成功改善了 S^2在基体中的分散性，解决了 PMMA义齿基托材料在机械强度方面特别是在弯曲强度方面存在的问题。具体实施例方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。实施例选用的热凝型牙托水是上海医疗器械股份有限公司齿科材料厂的义齿基托树脂(I型)，成分如下表所示权利要求1.一种聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵一甲基丙烯酸甲酯一二氧化硅复合义齿基托材料，其特征在于，以第二単体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵对第一単体甲基丙烯酸甲酯的聚合物基体电荷环境进行调控，两単体通过悬浮聚合方式进行共聚，所述甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵和甲基丙烯酸甲酯两种单体组成油相，甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵的用量为油相质量的1 10wt%，甲基丙烯酸甲酯单体的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊萍，王佩佩，苏强，单佳慧，王雷，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
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