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单体组成及填料微结构对齿科修复复合树脂的性能影响

作　者: 苗晓莉
导　师: 张青红
学　校: 东华大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: SiO2微球齿科复合树脂机械性能转化率体积收缩率
分类号: R783.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

齿科修复复合树脂因其美观性、生物相容性良好、物理机械性能优越、操作方便等优点,极大地满足了龋齿患者对齿科修复的要求。目前已逐渐取代传统的银汞合金材料,成为最常用的牙体修复材料之一,并广泛用于牙体缺损的修复,其应用范围也逐渐从前牙修复扩展到后牙修复。但齿科修复复合树脂目前仍存在一些不足,如聚合收缩率较高、机械强度不足、耐磨损性能较低和微渗漏引发继发龋等,使得复合树脂无法用于后牙部位的大面积修复。为了更好的改善齿科修复复合树脂的性能,本文在树脂基体和无机填料方面进行了一些探索。将改性的纳米SiO2(OX-50)和改性的硅藻土以不同质量比混合后填充到复合树脂中,研究了多孔硅藻土填料和纳米填料的配比对复合树脂机械性能(挠曲强度、弹性模量、显微硬度和压缩强度)的影响。在此基础上,还进一步研究复合树脂的聚合收缩率、双键转化率、固化深度及光透过率等性能。为了使得复合树脂更好地应用于临床牙体缺损修复中,尝试在制得的复合树脂中添加不同含量的TiO2来进一步改善其美学性能。通过CIE 1976 L*a*b*标准色度学系统对齿科修复复合树脂的颜色性能评价,实验结果显示,添加少量粒径为300～400 nm的TiO2可明显提高硅藻土为填料的齿科修复复合树脂的白度,对此类齿科修复材料的实际应用具有重要意义。为了进一步制备物理机械性能优越、美观性能好、低固化收缩且使用寿命长的齿科修复用光固化复合树脂,以Stober法制备的单分散亚微米Si02微球为无机填料,并引入了一种低粘度、高分子量的树脂单体双乙氧基双酚-A二甲基丙烯酸酯(EBPADMA)。采用EBPADMA和双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)中的一种或两种树脂单体混合与稀释剂单体二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)混合作为树脂基体,可将树脂单体中TEGDMA的添加量降低至30wt%,降低了复合树脂的固化体积收缩率。复合树脂的物理机械和光学性能研究结果表明：亚微米Si02微球填充的复合树脂与单纯的纳米SiO：填料相比,微球填充的复合树脂具有较高的光透过率和机械性能。混合单体中无机填料含量相同时,与传统的树脂基体体系Bis-GMA/TEGDMA相比,EBPADMA的引入能有效地降低复合树脂的体积收缩率,并能提高复合树脂的光透过率及其固化深度。其中,以70 wt% EBPADMA和30 wt% TEGDMA为树脂基体的复合树脂性能最优,其具有最高的压缩强度(238.1士5.4 MPa),光固化20s,其固化深度可达4.02±0.04 mm,体积收缩率低至2.27%。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
第一章绪论  11-24
  1.1 引言  11
  1.2 齿科修复材料的研究进展  11-12
  1.3 齿科修复复合树脂体系  12-13
    1.3.1 复合树脂的组成  12
    1.3.2 复合树脂的分类  12-13
  1.4 树脂基体的研究  13-17
    1.4.1 树脂单体的混合使用  15
    1.4.2 Bis-GMA的改性  15-17
  1.5 无机填料的研究  17-21
    1.5.1 无机填料的尺寸和种类  17-20
    1.5.2 无机填料的表面改性  20-21
  1.6 目前存在的主要问题  21-22
  1.7 本文研究的意义及主要内容  22-24
第二章纳米SiO_2与硅藻土混合填充复合树脂的制备及性能研究  24-40
  2.1 引言  24-25
  2.2 实验部分  25-30
    2.2.1 实验原料  25
    2.2.2 实验设备  25-26
    2.2.3 纳米SiO_2与硅藻土不同比例混合填充复合树脂的制备  26
    2.2.4 表征及测试方法  26-30
  2.3 结果与讨论  30-39
    2.3.1 无机填料表面改性的定性和定量分析  30-33
    2.3.2 复合树脂的机械性能测试  33-34
    2.3.3 复合树脂的断面形貌分析  34-36
    2.3.4 复合树脂的转化率  36
    2.3.5 复合树脂的体积收缩率  36-37
    2.3.6 复合树脂物理机械和光学性能的调控  37-39
  2.4 本章小结  39-40
第三章亚微米SiO_2微球填充复合树脂的制备及性能研究  40-57
  3.1 引言  40
  3.2 实验部分  40-45
    3.2.1 实验原料  40-41
    3.2.2 实验设备  41
    3.2.3 实验过程  41-43
    3.2.4 表征及测试方法  43-45
  3.3 结果与讨论  45-56
    3.3.1 亚微米SiO_2形貌  45-46
    3.3.2 无机填料表面改性的定性和定量分析  46-47
    3.3.3 复合树脂的机械性能测试  47-49
    3.3.4 复合树脂的断面形貌分析  49-50
    3.3.5 复合树脂的转化率和固化深度  50
    3.3.6 复合树脂的体积收缩率  50-51
    3.3.7 复合树脂的光学性能  51-52
    3.3.8 复合树脂的颜色稳定性能  52-56
  3.4 本章小结  56-57
第四章全文总结  57-58
参考文献  58-65
附录:硕士期间发表的论文及申请的专利  65-66
致谢  66

单体组成及填料微结构对齿科修复复合树脂的性能影响

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