一种雪花状介孔SiO2纳米颗粒增强牙科复合树脂及其制备方法查看源代码讨论查看历史

来自 搜狐网 的图片

一种雪花状介孔SiO2纳米颗粒增强牙科复合树脂及其制备方法材料基础科学、复合材料。

关键词： 介孔材料；增强相；复合树脂

成果简介

本成果涉及一种雪花状介孔SiO2纳米颗粒增强牙科复合树脂及其制备方法，原料包括无机填料、有机单体和光引发剂，所述无机填料为雪花状介孔SiO2纳米颗粒。制备方法包括：将雪花状介孔SiO2纳米颗粒、有机单体和光引发剂进行预混后，放入三辊研磨机中进一步混合，经真空负压处理，得到未固化的复合树脂膏；最后经过可见光固化，得到牙科复合树脂。本成果涉及的牙科复合树脂制备方法简便、性能优异，适合工业化生产，具有良好的应用前景。

龋病是口腔常见病，被世界卫生组织(WHO)列为21世纪需重点防治的三大非传染性疾病之一，全世界近100%的成年人和60-90%的学龄儿童患有龋病，严重影响全民健康。龋病的形成机制主要为口腔中的细菌在获得性薄膜作用下贴附在牙体硬组织表面，逐渐形成牙菌斑。当含有碳水化合物的食物进入口腔后，在牙菌斑内经致龋菌作用代谢产生有机酸，使牙齿硬组织溶解，最终破坏有机质形成龋病。目前，修复充填是治疗龋病最常用的方法，即通过将修复材料填充在预处理后的龋洞中，经过光固化过程恢复牙齿的完整性和正常功能，达到修复效果(图1)。银汞合金(Amalgam)是最早得到大规模临床应用的充填材料，具有与牙齿间较强的固位力、耐咬合强度优异等优点，但是该材料存在与牙体颜色差异性大、导电导热性、潜在安全风险等问题，从而限制了其在临床上的广泛应用。与此相比，复合树脂凭借色泽美观、理化性能优越、以及生物相容性良好等特点极大满足了医生和患者对牙齿修复的综合要求，现已逐渐取代银汞合金材料。然而，目前我国口腔医院所使用的复合树脂主要依赖国外进口，缺少系统的基础研究和产业化工艺探索工作。

复合树脂主要由有机单体、无机填料和引发剂组成。无机填料表面化学修饰是提高复合树脂界面性能最常用的方法，通常利用填料与两亲性硅烷偶联剂之间的缩合反应完成，但是形成的酯键、醚键等基团易在口腔环境中发生水解，导致树脂-填料界面性能减弱甚至破坏，降低复合树脂的力学特性和服役性能。基于此，本成果涉及一种雪花状介孔SiO2纳米颗粒增强牙科复合树脂及其制备方法，所述无机填料为雪花状介孔SiO2纳米颗粒。旨在利用介孔填料的孔结构和树脂的流动性在树脂-填料之间形成物理微机械互锁结构，增强复合树脂的界面相互作用和力学性能。

本案例所述的雪花状介孔SiO2纳米颗粒的制备方法为：在磁力搅拌作用下，将正硅酸四乙酯(TEOS)加入至溶剂中，随后加入由表面活性剂、尿素和水组成的混合溶液。将所得溶液于室温(23 ℃)搅拌反应30min后，升温至70 ℃继续搅拌反应24 h。经离心、洗涤和在硝酸铵的乙醇溶液中萃取后，得到雪花状介孔SiO2纳米颗粒。所涉及的牙科复合树脂的制备方法包括：将雪花状介孔SiO2纳米颗粒、有机单体和光引发剂进行预混后，放入三辊研磨机中进一步充分混合，经真空负压脱泡处理，得到未固化的复合树脂膏；最后经过可见光固化过程，得到牙科复合树脂。其中，本案例所述雪花状介孔SiO2纳米颗粒的粒径为50-500 nm。

有机单体由主单体和稀释剂单体组成，其质量占牙科复合树脂总质量的45-90%，其中主单体为双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯Bis-GMA、氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯UDMA中的至少一种；所述稀释剂单体为双乙氧基双酚-A二甲基丙烯酸酯EBPADMA、二甲基丙烯酸三乙二醇酯TEGDMA、1,6-己二醇二丙烯酸酯、4-羟基丁基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯MMA中的至少一种，主单体和稀释剂单体的质量比为1-4:1。光引发剂由主引发剂和助引发剂组成，其质量为有机单体质量的1-3%。其中，主引发剂为樟脑醌 CQ、二苯甲酮、二苯基乙酮中的至少一种；所述助引发剂为对二甲氨基苯甲酸乙酯4-EDMAB、三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯甲酰甲酸甲酯中的至少一种；主引发剂和助引发剂的质量比为1:1-5。

本成果涉及的牙科复合树脂制备方法简便、性能优异，适合工业化生产，有利于开发具有我国自主知识产权高品质口腔修复纳米杂化材料，增强国产制品的市场竞争力，取代进口产品，降低医疗成本，减轻患者负担。促进口腔修复技术在基层医疗单位的普及和提高，有利于解决“看病难，看病贵”的社会问题，对建设和谐的小康社会具有重要意义，将带来巨大的社会经济效益。