乙烯基聚硅氧烷口腔印模材料制备与性能研究

发布时间：2020-11-20 15:56

　　 近年来，硅橡胶材料凭借其优异的性能特点在口腔医学领域应用日渐广泛，其中加成型硅橡胶更成为口腔印模材料中的研究热点。该材料基础聚合物为乙烯基聚硅氧烷(Vinyl Polysiloxane；VPS)，故简称VPS材料，其交联剂为含氢硅油，催化剂为铂盐或氯铂酸。材料混合后，乙烯基聚硅氧烷的乙烯基与被催化剂活化的含氢硅油的硅氢键之间发生加成反应，反应快而完全，不伴任何副产物生成，因此，VPS材料固化时间较短，且固化后具有极佳的尺寸精确性和尺寸稳定性。同时，交联生成的网状高分子聚合物主链为高能硅氧键，性质稳定，且网格结构可以在受力时发生滑动、取向，故材料具有较好的机械性能。但是，有机硅工业中使用的VPS材料某些性能与口腔印模材料的要求相去甚远，不能直接应用。因此需要通过配方设计，获得适合临床应用的VPS口腔印模材料。近年来对其配方的研发和对其性能的改良在欧美发达国家从未停止，而我国国内却鲜见报道。本研究即旨在研发性能优良的中等稠度VPS口腔印模材料；并在材料中加入聚醚改性的有机硅化合物，使其具有一定的亲水性；此外，尝试通过添加抗菌成分，使其具备一定的自身消毒功能，从而避免或降低化学浸泡消毒对其性能的不良影响。 本研究分为三部分。第一部分是VPS口腔印模材料的制备，即配方设计过程。首先参考VPS工业模具硅橡胶配方，确定基础配方，由此出发，以拉伸强度、断裂延长率、硬度和粘度为观察指标，逐步确定各主要成分的种类和用量，包括乙烯基聚硅氧烷封端乙烯基的含量、交联剂含氢硅油的用量，补强填料白碳黑的用量以及乙烯基MQ硅树脂的用量。通过该部分实验研究，明确了各主要成分与材料特定性能间的函变关系，最终确定了材料的性能配方，制备了双组分的VPS口腔印模材料，暂命名为HC印模材料。本文第二部分较为详细地研究了HC印模材料的操作性能、复模精度、机械性能和表面润湿性，并选择了3种国外同类产品作为对照研究。结果显示：HC材料的调和时间为21.0±1.6s；工作时间为100.0±4.2s；固化时间为308.2+6.2s；能够完整再现20μm线宽；取模24h后线性尺寸变化分别为0.17±0.06％；HC材料与3型及4型牙科人造石配伍性良好；弹性回复率99.1±0.4％；压应变2.9±0.2％；拉伸强度3.1±0.1MPa；撕裂强度5.0±0.7／m；Shore-A硬度为56.8+0.7；前进接触角为90.2±1.3°。与国外同类产品相比，除润湿性不及AFFINIS 75 MonoBody之外，其余性能均达到或超过对照材料水平。本文第三部分向HC材料中添加不同种类的无机抗菌剂，制备了三种抗菌VPS印模材料，其中添加Conval Pag40无机载银抗菌剂的Ag-HC材料具有较好的抗菌性能，且其稠度、精度、拉伸强度和硬度与HC材料无显著差别。 通过本研究，获得了VPS口腔印模材料的性能配方；对材料样品的性能测试结果显示，HC材料具有较好的操作性能、复模精度、机械性能和表面润湿性。向HC材料中添加适当的无机抗菌剂可以在不对材料性能产生显著影响的前提下使材料获得抗菌功能，从而克服了浸泡消毒过程对印模的不良影响。
【学位单位】：四川大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2007
【中图分类】：R783.1
【部分图文】：

四川大学华西口腔医学院博士学位论文裁切为哑铃型标准拉伸试件片(图3)以备拉伸钡l试使用;两哑铃型试件之间的剩余胶片裁切为矩形以备硬度测试使用。图3拉伸实验试件(单位:InIn)②拉伸测试:使用测厚仪测量各试件厚度;将试件固定于橡胶拉力机上，设定拉伸速度为500mln/min，按照 ASTMD412和 15037一2005所述标准步骤，测试并记录试件断裂过程中的最大拉伸应力和断裂时的应变。依据如下公式，计算拉伸强度和断裂伸长率。TS=Fm/W·t能一州健渡，Fm一最大回申立力，W气那隋效弱援渡，t=成牛郁始附停度)Eb=100(Lb一Lo)/Lb(Eb:断裂伸长率

为有效提高硫化胶硬度，同时保证胶料具有较好的流动性，本实验采用Vi一MQ硅树脂作为VPS口腔印模材料的另一种补强填料。vi一MQ硅树脂系由单官能团链节MVi(图7)和四官能团链节Q(图8)组成的结构比较特殊的聚有机硅氧烷制品。其外观为双层结构紧密球状体，球芯部分为Si一O链连结、聚合度为巧一20、密度较高的笼状5102，球壳部分为密度较小的vi3siOO:包绕层(图9)[38]。vi一MQ硅树脂的物理性质主要取决于Mvi/Q。而当Mvi/Q值一定时，vi一MQ硅树脂的补强效果即取决于其用量。一，O.补9i--外一偷甲H3lC一O二51一CH=CHZ一O日3Vin训 Mun论(MV)图7抓基团结构式 QUn让图SQ基团结构式 O=Qunit▲=砂unit__图9四硅树脂结构实验结果显示，硫化胶拉伸强度、断裂伸长率随Vi一MQ硅树脂用量增加呈双相变化:用量小于17PHR时，两性能逐渐提高;而当用量超达到20PHR时，两性能反而明显下降。这种函变关系是由Vi一MQ硅树脂的补强机理决定的。在vPs硫化过程中

解除VPS口腔印模材料结构化有一定的帮助。3.6Vi一MQ硅树脂对VPS口腔印模材料性能的影响如前所述，白碳黑作为硅橡胶胶料的主要补强填料，对粘度影响大，如通过增大白碳黑用量的方法使硫化胶硬度达到应用要求，则胶料的粘度将过大。为有效提高硫化胶硬度，同时保证胶料具有较好的流动性，本实验采用Vi一MQ硅树脂作为VPS口腔印模材料的另一种补强填料。vi一MQ硅树脂系由单官能团链节MVi(图7)和四官能团链节Q(图8)组成的结构比较特殊的聚有机硅氧烷制品。其外观为双层结构紧密球状体，球芯部分为Si一O链连结、聚合度为巧一20、密度较高的笼状5102，球壳部分为密度较小的vi3siOO:包绕层(图9)[38]。vi一MQ硅树脂的物理性质主要取决于Mvi/Q。而当Mvi/Q值一定时，vi一MQ硅树脂的补强效果即取决于其用量。
【引证文献】

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1 王亦农;秦俊远;徐勇刚;况小明;熊俊;;双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的制备[J];化学研究与应用;2011年06期

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1 颉慧菲;储存环境及时间对硅橡胶印模精度影响的实验研究[D];第四军医大学;2010年

本文编号：2891652