[發明專利]一種復合兩種尺度無機顆粒填料的樹脂基牙修復體材料

無效

• 申請號: 200710099540.X
• 申請日: 2007-05-24
• 公開（公告）號: CN101310701A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發明（設計）人: 呂培軍;黃岳山;王勇;王小平
• 申請（專利權）人: 北京大學口腔醫學院;北京奧精醫藥科技有限公司
• 主分類號: A61K6/083
• 分類號: A61K6/083
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于牙修復體的復合樹脂材料，特別是涉及一種復合兩種尺度無機顆粒填料的可切削的樹脂牙科材料。

背景技術

牙科修復材料是用于人體的生物材料，不僅要求能植入人體口腔內，而且要求能在口腔這個特定環境中長期穩定地發揮功能。因此，牙科材料需要具有良好的生物相容性，能夠抗口腔唾液的腐蝕，具有良好的力學性能，包括強度、硬度、韌性和耐磨性。另外，隨著CAD/CAM技術的應用，形成了以數控機床切削加工代替傳統的蠟模鑄造的方法，這需要牙科修復材料能夠進行切削加工。

復合樹脂材料的應用始于20世紀70年代，由于其具有美觀、操作簡單等優點而深受歡迎。復合樹脂主要成分是樹脂基質和無機填料。填料對復合材料的各種性能具有重要的影響，因而很多學者都致力于通過改變填料的尺度、表面活化處理等途徑來提高樹脂性能。

早期的復合樹脂主要采用大顆粒的石英作為填料，這種樹脂表面粗糙，不利于拋光。以后引進了高微填料，其主要成分為二氧化硅，由于這種填料體積較大，故顆粒含量不高。近年來，納米填料開始應用到樹脂中，形成納米陶瓷顆粒增強樹脂的新型復合牙科修復材料。一般傳統陶瓷顆粒直徑在400nm以上，而納米填料一般在2～100nm之間。納米填料對改善復合樹脂的性能具有顯著的效果，主要表現在(1)提高斷裂韌性，(2)降級聚合應力，(3)復合增強作用。

專利CN?1679467A中闡述了一種含有納米級分散型硅酸顆粒的牙科材料。其中，納米級顆粒由SiO₂或它與ZrO₂和/或Al₂O₃和/或TiO₂組成的混合物或混合氧化物構成，平均粒徑在1至10nm，且絕大多數是不聚結的。

專利CN?1875909A中闡述了一種收縮力微小的復合材料。該材料的填充成分，包括納米填充劑和牙科用玻璃。其中，納米填充劑屬于SiO₂，ZrO₂，TiO₂，Al₂O₃構成的組合，顆粒尺度為1～50nm；牙科用玻璃中粗顆粒的平均顆粒尺度為7微米，細顆粒的平均顆粒尺度為1微米。

發明內容

盡管在以往的牙科復合材料中，已經使用了不同尺度的無機顆粒填料，但都沒有涉及合理地搭配顆粒尺度，以提高復合材料的力學性能。本發明的目的是提供一種復合兩種尺度無機顆粒的樹脂牙科材料。通過兩種尺度無機顆粒的合理搭配，得到綜合性能較好的復合樹脂，并且可以進行切削加工。本發明可用于口腔CAD/CAM系統，制作牙科修復體。

不同尺度無機顆粒填料在復合樹脂中所起的作用是不同的。平均直徑為10～50nm的無機顆粒主要起增強和增韌作用，提高復合樹脂的強韌性；而平均直徑為100～500nm的無機顆粒主要提高復合樹脂的耐磨性能。當復合樹脂中兩種無機顆粒的平均直徑為10～50nm和100～500nm，含量分別為10～50％和5％～30％時，特別是含量分別為20～30％和10～20％時，復合樹脂具有較好的綜合力學性能和磨損性能。

表1～3是這種牙科材料的力學性能測試結果，其中各樣品號對應的材料成分重量百分比為，1：20％SiO₂；2：30％SiO₂；3：30％SiO₂+10％ZrO₂；4：30％SiO₂+20％ZrO₂；5：20％SiO₂+30％ZrO₂。無機顆粒的平均直徑為，SiO₂：20～30nm；ZrO₂：100～200nm。

表1復合樹脂樣品的顯微硬度

表2復合樹脂樣品的斷裂撓度、彎曲強度和彎曲彈性模量

表3復合樹脂樣品的磨損體積和摩擦系數

表1是復合樹脂樣品的顯微硬度。無填料的PMMA的顯微硬度約為0.2GPa，通過復合納米氧化硅能夠提高樹脂的硬度。當納米氧化硅含量達到20～30％時，復合樹脂的硬度很難進一步提高，這時加入一定比例的氧化鋯能夠顯著地提高樹脂的硬度。

表2是復合樹脂樣品的斷裂撓度、彎曲強度和彎曲彈性模量。復合樹脂的斷裂撓度和彎曲強度隨納米氧化硅含量的增加而提高。氧化鋯有降低復合樹脂斷裂撓度和彎曲強度的趨勢，氧化鋯含量高的復合樹脂韌性降低，脆性增加。