新型杂化四针状氧化锌晶须的合成及其高性能齿科树脂基复合材料的研究

发布时间：2017-09-04 03:00

  本文关键词：新型杂化四针状氧化锌晶须的合成及其高性能齿科树脂基复合材料的研究

  更多相关文章： 齿科树脂基复合材料 四针状氧化锌晶须 SiO_2杂化 抗菌性能 力学性能 聚合收缩

【摘要】：齿科树脂基复合材料(dental resin composites,DRCs)是常用的齿科修复材料,其存在的首要缺点是表面易滋生积累细菌,导致二次龋齿进而引发材料的断裂失效。该问题的主要解决方法是通过添加抗菌剂赋予DRCs抗菌性,但目前常用的抗菌剂会降低材料原有的力学性能。DRCs的第二个缺点是聚合收缩较大,易造成边缘微漏,导致临床修复失败。为获得低聚合收缩的DRCs,无机填料的添加量必须很高(40wt%以上),但这通常劣化了齿科树脂的良好工艺性和力学性能。因此,在较低无机填料添加量下,获得兼具低聚合收缩、抗菌性和高力学性能的新一代DRCs是一项具有重要意义的课题。本文即围绕这个课题展开研究。首先,用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)对四针状氧化锌晶须(T-Zn Ow)进行表面处理获得硅烷改性的T-Zn Ow(K-T-Zn Ow);而后采用St?ber法对K-T-Zn Ow进行Si O2包覆改性。采用正交试验,设计合成了一系列Si O2包覆率不同的新型Si O2杂化四针状氧化锌晶须(SK-T-Zn Ow),研究了氨水的添加量、水的添加量、反应时间和正硅酸四乙酯(TEOS)的滴加时间等四个因素对Si O2包覆率的影响。研究结果表明,四个因素对Si O2包覆率都有不同程度的影响,其中反应时间和氨水的添加量影响最大。反应时间越长,Si O2包覆率越大,适量的氨水会增大Si O2包覆率,而过量的氨水会减小Si O2包覆率。采用多种手段,对SK-T-Zn Ow的结构进行了表征。抗菌测试结果显示,SK-T-Zn Ow和K-T-Zn Ow具有与T-Zn Ow相同的抗菌率,说明γ-MPS处理以及Si O2杂化不影响T-Zn Ow的抗菌性能。其次,将SK-T-Zn Ow与商业齿科丙烯酸树脂(UBT)基体复合,制备了系列复合材料(SK/UBT)。系统研究了填料的表面性质及含量对复合材料的结构及综合性能(转化率、聚合收缩、抗菌性能、力学性能和吸水率及溶出率)的影响。研究结果说明,与T-Zn Ow/UBT复合材料(T/UBT)相比,SK/UBT复合材料不仅对变异链球菌具有显著且持久的抗菌效果,而且具有更高的力学性能以及更低的聚合收缩、吸水率和溶出率。含20wt%SK-T-Zn Ow的SK/UBT复合材料在未储存及37°C去离子水中储存20天后的抗菌率分别高达98.1%和93.7%,其弯曲强度、弯曲模量、维氏硬度分别是含20wt%T-Zn Ow的T/UBT复合材料的1.3、1.1、1.4倍,而前者的聚合收缩是后者的0.8倍,完全克服了现有技术中DRCs存在的二次龋齿、力学性能低及聚合收缩大的缺点。这些优异性能源于SK-T-Zn Ow的独特结构,其表面包覆了众多微小Si O2颗粒,它们的存在赋予界面额外的机械铆合作用,且使晶须之间彼此分开提高了其分散性,从而增强了晶须的增强效率;此外,γ-MPS处理赋予晶须表面能与UBT反应的双键基团,也有利于提高其分散性及其与UBT树脂的界面作用力。
【关键词】：齿科树脂基复合材料 四针状氧化锌晶须 SiO_2杂化 抗菌性能 力学性能 聚合收缩
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;TB332
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 文献综述10-29
• 1.1 前言10
• 1.2 齿科树脂基复合材料的组成10-20
• 1.2.1 齿科树脂单体11-13
• 1.2.2 引发体系13-14
• 1.2.3 增强体14-20
• 1.3 齿科树脂基复合材料的抗菌剂20-27
• 1.3.1 可释放的抗菌剂21-22
• 1.3.2 含银抗菌剂22-23
• 1.3.3 季铵盐类抗菌剂23-26
• 1.3.4 纳米氧化锌26
• 1.3.5 其它抗菌剂26-27
• 1.4 课题的提出和研究内容27-29
• 第二章 杂化T-ZnOw的设计合成与表征29-45
• 2.1 前言29
• 2.2 实验部分29-33
• 2.2.1 实验原材料29-30
• 2.2.2 T-ZnOw的硅烷改性30
• 2.2.3 杂化T-ZnOw的合成30-31
• 2.2.4 结构表征和性能测试31-33
• 2.3 结果与讨论33-44
• 2.3.1 杂化T-ZnOw的设计与合成33-42
• 2.3.2 杂化T-ZnOw的抗菌性能42-44
• 2.4 本章小结44-45
• 第三章 杂化T-ZnOw/齿科树脂复合材料的研究45-69
• 3.1 前言45
• 3.2 实验部分45-49
• 3.2.1 实验原材料45-46
• 3.2.2 复合材料的制备46
• 3.2.3 结构表征和性能测试46-49
• 3.3 结果与讨论49-67
• 3.3.1 复合材料的相结构49-51
• 3.3.2 复合材料的抗菌性能51-56
• 3.3.3 复合材料的转化率56-57
• 3.3.4 复合材料的聚合收缩57-59
• 3.3.5 复合材料的力学性能59-64
• 3.3.6 复合材料的吸水率和溶出率64-67
• 3.4 本章小结67-69
• 第四章 结论69-70
• 参考文献70-86
• 硕士期间发表/撰写的论文86-87
• 致谢87-88

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