聚合物-纤维预浸物,其制备方法及其应用技术

一种用聚合物预浸渍的纤维制品（预浸物）的制造方法，其中，该方法包括： ｉ） ａ）用至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应的试剂的粉末涂覆纤维， ｂ）把一种溶剂加入到步骤ａ）所得的组合物中，此溶剂是能够溶解该聚合物但不能引发其进行聚合反应的，以及 ｃ）蒸发溶剂，或 ｉｉ） ａ）将至少包含一种聚合物和任选的能够引发该聚合物进行聚合反应的试剂的粉末溶解于能溶解所用聚合物但不能引发其进行聚合反应的溶剂之中，以及 ｂ）将纤维和上一步制得的溶液接触，和 ｃ）蒸发溶剂。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
聚合物-纤维预浸物，其制备方法及其应用专利
本专利技术涉及一种用聚合物预浸渍的纤维制品(预浸物)的制备方法。本专利技术进一步涉及一种新型的预浸物、基于使用此种预浸物的纤维增强复合物的制造方法，涉及此类新型复合物及它们的应用。专利技术背景用以阐明本专利技术背景的、特别是那些提供关于实践的附加详细资料的文献和其他资料在此引入以作参考。由聚合物制造的牙科器件在口腔条件下是易于破裂的。例如，有证可查活动牙基托在佩戴了若干年后可能破损(1-4)。因此，在制造新的牙基托或在修复旧牙基托时必须对牙基托进行理想的增强，牙科中的聚合物装置和结构在常规用聚合物的金属包裹体来增强(5-7)。然而，这些金属包裹物在聚合物器件和结构中强度的效果是不足的。已有开发一种聚合物-纤维复合物的尝试，它很容易用于牙基托的增强。在本专利技术之前，尽管在市场上有过一种用于牙科的纤维带状制品(Ribbond，Ribbon Inc，西雅图，WA，美国专利No.5,176,951)但能满足牙科临床需要和牙科实验室技术的纤维-复合物制品从未获得过。用于修补性的牙科学已知聚合物-纤维复合物已被制成，它是将纤维束、纤维带或纤维编织物浸渍在甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体中或浸渍在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末和它的单体(MMA)的混合物中而得到的。然而，用这种方法得到的复合物由于下列缺点而不适用于牙基托：1)PMMA和纤维之间没有充分的粘结，特别是用于修复牙基托的PMMA即自动聚合的PMMA尤其如此(8)，2)纤维与PMMA的不充分的浸渍(9-11)，3)当PMMA压模时，纤维分散到牙基托中不该有它的部位中去(12)，4)在牙科实验室中，纤维难于处理(13)，以及5)由于牙基托表面上伸出的纤维造成对口腔中软组织的机械刺激(14)。-->亦有制造用聚合物预浸渍纤维束(被称之谓聚合物-纤维预浸物)的尝试。已有三个对于制造这种热塑性聚合物-纤维预浸物一般方法的报导：1)一种就地聚合的方法，它是一种树脂注射成型的方法，藉此法，将单体和含纤维的预制物相结合，2)薄膜叠层的方法，即纤维层被叠在聚合物膜层之间，和3)粉末涂覆的方法，即将聚合物粉末浸渍纤维，然后将之熔化。然而，对于牙科的要求，这些方法都有一些缺点。虽然就地聚合能够使用PMMA，但它的复合物结构中具有聚合反应收缩产生的孔隙，这些孔隙将被唾液和口腔中的细菌所填充。薄膜叠层的方法得到的复合物的浸渍度低(即纤维束没有被聚合物充分地浸渍)。不充分的浸渍度亦将使得复合物结构中具有空隙。粉末涂覆法包括熔化聚合物的粉末。该方法得到一个致密结构的预浸物，在溶解聚合物的处理之前它难以增塑。因此，在通常的塑料工业中用于制造纤维复合物的任何方法皆不适用于牙基托的制造和修复。本专利技术的目标和概要临床牙科学和牙科技术对用于牙科增强的预浸物有下列要求：1)预浸物必须易于定形为口腔解剖学结构上的形状，即当在牙基托的制造或修复使用时，它必须在室温下是一个塑形物质。2)在用未填充的(即没有纤维的)聚合物覆盖此预浸物时，它必须能保持原状，3)预浸物中的聚合物必须能和周围的聚合物同时聚合，4)聚合物基质必须和周围的聚合物发生化学反应，不管其是热固化的聚合物或是自动聚合的聚合物，以及5)预浸物中的纤维必须能够粘结于热固化的聚合物和自动聚合的聚合物。本专利技术的一个目标是满足上述要求1)到5)预浸物。本专利技术的另一个目标是该预浸物在纤维增强复合物制造上的应用。该复合物适用于任何
，特别是适用于牙科或医学领域。这样，按照本专利技术的目标之一，将提供一个用聚合物预浸渍的纤维制品(预浸物)的制造方法。该方法包括i)-->a)用至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应的  试剂在内的粉末涂覆纤维，b)把一种溶剂加入到步骤a)所得的组合物中，此溶剂是能够溶  解该聚合物但不能引发其进行聚合反应的，以及c)蒸发溶剂，或ii)a)将至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应  的试剂在内的粉末溶解于能溶解所用聚合物但不能引发其进行聚  合反应的溶剂之中，以及b)将纤维和上一步制得的溶液接触，和c)蒸发溶剂。虽然预浸物可被制成连续带卷的形式，但在许多使用的场合下还是可以容易地把它做成它设定的形状。在这种情况下，将步骤a)所得的组合物在加入溶剂之前加入到模子里去，在溶剂蒸发之后完成的预浸物将从模子里取出来。按照优选的具体实施方案，为了有利于聚合物键接到纤维上，要对纤维的表面进行处理，然后将聚合物粉末涂覆到已经表面处理过的纤维上。在纤维涂覆聚合物粉末之前，优选地将一种有利于聚合物键接到纤维表面上去的试剂用于纤维的表面上。另一方面，本专利技术提供一种包含纤维和聚合物在内的疏松的预浸物，其中之聚合物存在于各根纤维之间，并作为溶液分布于纤维之间，再从该溶液蒸发掉溶剂。在特别优选的预浸物中，纤维是玻璃纤维，聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、2，2-双〔4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基)-苯基〕-丙烷(BIS GMA)、或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)；以及硅烷化合物优选γ-甲基丙烯酰氧丙基-三甲氧基硅烷，用之于纤维的表面。再一方面，本专利技术提供一个基于应用本专利技术预浸物的纤维增强复合物的制造方法。该方法包括下列步骤：-在任选的预制备的预浸物中加入塑化剂，-将已增塑的预浸物成形为期望的形状，-将这预浸物嵌埋入复合物的单纯的聚合物中或该聚合物与单体的混合-->物中，以及-令预浸物中的聚合物和复合物中的单纯的聚合物同时聚合。已被增强的复合物当即可以使用，或者，可以作为制造期望的形状的块体的原材料。这样，牙科的复合物可以被加工为例如牙科修复物和牙科或医学植入物。根据另一个优选方案，预浸物中的聚合物和复合物中的未填充的聚合物相同。本专利技术进一步提供一个包含本专利技术的预浸物在内的纤维增强复合物，该预浸物已被用单体浸渗的方法增塑，并按设定的形状成型，嵌埋入复合物中单纯的聚合物中，该预浸物中的聚合物和复合物中单纯聚合物被同时聚合。该复合物可以用于任何技术方面。然而，它特别适用于医学或牙科学的构件中，比如，用之于假牙修复学，正牙学或矫形术器具；活动牙基托的骨架，活动牙基托的扣紧物或精密的附件；永久的或暂时的修补体，包括牙齿和植入物的修补体；牙科或医学植入物互换；经牙髓处理的牙齿的牙沟填充物；牙齿的支撑柱、内核、填充物或牙冠，嘴的防护套以及诸如此类。附图简述图1A至1C阐述预浸物在修复整套牙基托上的应用。图2A和2B表示在修复后的牙基托中纤维取向的两个例子(图2A是整套牙基托，图2B是上面部分牙基托)，以及图3是GF-PMMA复合物的弯曲性能。本专利技术的详细描述适用于本专利技术的纤维既可以是无机纤维，也可以是有机纤维。纤维的选择高度依赖于用此纤维增强的复合物的使用
在牙科术中作为牙基托增强用的已试验过的纤维包括E-玻璃(导电玻璃)纤维(10)、S-玻璃(高强度玻璃)纤维(16)、碳/石墨纤维(12、17、18)、芳族聚酰胺纤维(19)和超高模量聚乙烯(8、13、20-23)、碳/石墨纤维的黑颜色使它不太适用于牙科。有报告称有机纤维和牙科用的聚合物的粘结度不够(8)。因此，玻璃纤维看来是最能满足美容及粘接要求的牙科使用的纤维了。纤维可以做成各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1一种用聚合物预浸渍的纤维制品(预浸物)的制造方法，其中，该方法包括：i)a)用至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应的  试剂的粉末涂覆纤维，b)把一种溶剂加入到步骤a)所得的组合物中，此溶剂是能够溶  解该聚合物但不能引发其进行聚合反应的，以及c)蒸发溶剂，或ii)a)将至少包含一种聚合物和任选的能够引发该聚合物进行聚合反应  的试剂的粉末溶解于能溶解所用聚合物但不能引发其进行聚  合反应的溶剂之中，以及b)将纤维和上一步制得的溶液接触，和c)蒸发溶剂。2一种按照权利要求1的方法，其中在步骤i)a)所得的组合物在向其加入溶剂之前被加到模子里。3.一种按照权利要求1或2的方法，该方法包括纤维的表面处理以利于聚合物对纤维的键合，此后此表面处理过的纤维用聚合物粉末涂覆。4一种按照权利要求1、2或3的方法，其中的纤维是玻璃纤维。5一种按照权利要求1到4中任何一项的方法，其中之聚合物是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)、2，2-双〔4-(2-羟基-3-甲基丙烯酰氧基)苯基〕-丙烷(BISGMA)或甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，以及其中有利于聚合物键合玻璃纤维的试剂是硅烷化合物，优选γ-甲基丙烯酰氧丙基-三甲氧基硅烷，当高温下它被固渍于纤维上。6.一种按照权利要求3、4或5的方法，其中，在纤维被覆以聚合物粉末前，一种有利于聚合物键接到纤维上的试剂被用于纤维表面。7一种包含纤维和聚合物的多孔预浸物，其中该聚合物存在于各单根纤维之间并作为一种溶液分布于各纤维之间，溶剂则从此溶液中被蒸发掉。8.按照权利要求7的预浸物，其中该多孔预浸物包含能够引发该聚合物进行聚合反应的试剂。9.按照权利要求7或8的预浸物，其中之纤维形式为纤维束、编织纤维束、编织玻璃纤维席、切断的多股玻璃纤维席、短纤维、晶须或加工成粒状，或上述各种...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·维利图，
申请(专利权)人：斯蒂克技术公司，
类型：发明
国别省市：