高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料及其製備方法
2023-05-28 00:52:36
專利名稱：高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料及其製備方法
技術領域：
本發明屬於口腔材料的技術領域，特別涉及一種具有高粘接強度、高機械強度、低線脹係數的鋇玻璃粉、玻璃纖維、聚醚醚酮三元複合材料及其製備方法。
背景技術：
聚醚醚酮是一種高性能聚合物材料，自上世紀六十年代發明以來已廣泛應用於軍事、航天、醫療等高技術領域。因其具有良好的生物相容性，上世紀九十年代聚醚醚酮開始被用於人體組織修復，由聚醚醚酮材料製成的椎間融合器已經過了多年的臨床試驗，取得了良好的治療效果。聚醚醚酮是韌性和剛性兼備的材料，通過無機填料增強以後，可以獲得類似牙本質的模量、強度和熱膨脹係數。同時聚醚醚酮還具有良好的耐蒸氣和耐輻照的特性，這些特性都為其作為植入材料提供了保證。 聚醚醚酮已經被應用於口腔臨時冠材料的製作，如果要用於製作永久性修復材料，應當使聚醚醚酮能夠和口腔粘接材料形成牢固的粘接。然而純聚醚醚酮樹脂具有較低的表面能，難以與現有口腔粘接材料形成穩定的粘接。工業上使用等離子體處理、雷射照射以及濃硫酸處理等方法來提高材料與聚醚醚酮的粘接性，但這些方法並不適合直接應用於口腔修復領域。鋇玻璃粉廣泛應用於水門汀等牙科修復材料中，可以在聚醚醚酮中引入反應位點，從而提高聚醚醚酮和牙科材料的粘接性能。文獻表明，濃硫酸處理可以顯著地提高粘接強度，但是濃硫酸會對材料的表面形成嚴重的侵蝕，造成的磺化作用將嚴重影響材料的生物相容性，同時濃硫酸是難於控制的高腐蝕性液體，這使得濃硫酸無法應用的臨床操作當中。通過鋇玻璃粉填充，可以在聚醚醚酮中引入與水門汀材料反應的位點，提高材料的粘接性能。另外，由於口腔中的溫度變化較大，材料的熱膨脹係數應與牙齒本身相近，而純聚醚醚酮的熱膨脹係數卻遠大於牙齒、金屬和烤瓷等材料。在口腔的冷熱循環中產生熱應力，使材料與牙體或材料與材料之間產生微裂縫或縫隙，甚至引起修復體脫落。表I中列舉了人牙和一些口腔材料的線性熱膨脹係數。純聚醚醚酮的模量遠小於牙齒，需要通過填料補強來匹配牙體組織的力學性能。表I人牙及一些口腔材料的線性熱膨脹係數
權利要求
1.一種高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料，以聚醚醚酮為基體，其特徵在於，以玻璃纖維和鋇玻璃粉為無機填料；各組分按重量計的含量為聚醚醚酮佔60% 80%，鋇玻璃粉佔5% 30%，玻璃纖維佔5% 30%。
2.根據權利要求I所述的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料，其特徵在於，各組分按重量計的含量為聚醚醚酮佔60 %，鋇玻璃粉佔20 % 30 %，玻璃纖維佔10 % 20 %。
3.根據權利要求I或2所述的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料，其特徵在於，各組分按重量計的含量為聚醚醚酮佔60%，鋇玻璃粉佔30%，玻璃纖維佔10%。
4.一種權利要求I的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料的製備方法，有如下三個步驟 1)聚醚醚酮和鋇玻璃粉混合按重量和為IOO %計，將6 O % 8 O %的聚醚醚酮和20% 40%的鋇玻璃粉混合攪拌、烘乾；將粉末用雙螺杆擠出機進行加工，加工溫度280°C 360°C，轉速80r/min 160r/min，擠出切料後作為複合材料A ; 2)聚醚醚酮和玻璃纖維混合將聚醚醚酮、玻璃纖維分別烘乾，按重量和為100%計，將60% 80%的聚醚醚酮從雙螺杆擠出機餵料口處加入，將20% 40%的玻璃纖維從雙螺杆擠出機第一排氣口處導入，加工溫度280°C 360°C，轉速80r/min 160r/min，擠出切料後作為複合材料B; 3)按重量和為100%計，將25 % 75 %的複合材料A和25 % 75 %的複合材料B攪拌混合，用雙螺杆擠出機進行擠出加工，加工溫度280°C 360°C，轉速80r/min 160r/min ；切料後得到高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料。
5.根據權利要求4所述的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料的製備方法，其特徵在於，在步驟I)中所述的烘乾，是在120°C下烘3小時；在步驟2)中所述的分別烘乾，是在120°C下烘3小時。
6.根據權利要求4或5所述的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料的製備方法，其特徵在於，在步驟I)中聚醚醚酮和鋇玻璃粉按重量60%和40%比例投料得到複合材料A，在步驟2)中聚醚醚酮和玻璃纖維按重量60%和40%比例投料得到複合材料B，在步驟3)中複合材料A和複合材料B按重量50% 75%和25% 50%比例投料得到高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料。
全文摘要
本發明的高粘接強度聚醚醚酮基口腔專用材料及其製備方法屬於口腔材料的技術領域。口腔專用材料以聚醚醚酮為基體，以玻璃纖維和鋇玻璃粉為無機填料；各組分按重量計的含量為聚醚醚酮佔60％～80％，鋇玻璃粉佔5％～30％，玻璃纖維佔5％～30％。將聚醚醚酮和鋇玻璃粉混合後經雙螺杆擠出得到複合材料A；將聚醚醚酮與玻璃纖維經雙螺杆擠出得複合材料B；再混合複合材料A、B經雙螺杆擠出製得。本發明通過玻璃纖維和鋇玻璃粉的填充使得材料的力學性能和粘接強度得到了大幅度的提高，同時降低了熱膨脹係數，並且製備中無需等離子體處理、雷射照射或濃硫酸處理，適合口腔臨床的應用。
文檔編號A61K6/027GK102827455SQ20121033068
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月9日 優先權日2012年9月9日
發明者張海博, 閆鵬濤, 姜振華, 王永鵬, 朱曄 申請人:吉林大學