[發明專利]一種透明陶瓷正畸托槽及其制備方法

有效

• 申請號: 202010480372.4
• 申請日: 2020-05-30
• 公開（公告）號: CN111454067B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 梁良華;王雅雷;劉懷菲;游峰
• 申請（專利權）人: 浙江昶研新材料有限公司
• 主分類號: C04B35/634
• 分類號: C04B35/634;C04B35/632;C04B35/10;C04B35/638
• 代理公司: 長沙科永臻知識產權代理事務所(普通合伙) 43227
• 代理人: 郭敏

本發明公開一種透明陶瓷正畸托槽及其制備方法。透明陶瓷正畸托槽的制備原料包括如下重量份的組分：納米氧化鋁80?90份，粘結劑10?20份；粘結劑包含如下五部分組元：第一部分為低分子組元：含有石蠟、微晶蠟、蜂蠟、EBS蠟和PE蠟中的至少一種；第二部分為催化組元：高熔融指數的均聚聚甲醛；第三部分為骨架組元：含有聚丙烯、聚乙烯、乙烯?醋酸乙烯共聚物、POE、聚苯乙烯中的至少一種；第四部分為增塑劑；第五部分為有機硅分散劑。本發明透明陶瓷托槽密度高、氣孔少、透光性高、三點抗彎強度高。

技術領域

本發明屬于陶瓷領域，具體涉及一種透明陶瓷正畸托槽及其制備方法。

背景技術

1986年透明正畸陶瓷托槽問世，并迅速成為塑料托槽和金屬托槽的替代產品。制作透明陶瓷托槽的原料主要是氧化鋁及氧化鋯，其中氧化鋁使用較多。氧化鋁透明陶瓷托槽強度大、透明度高、不易著色和釋放氣體，在透光度、色澤、耐磨性和生物相容性等方面具有其它材料制成的托槽無法比擬的優勢。因此隨著牙科患者，尤其是女性對美觀的要求越來越高，透明陶瓷托槽的市場應用范圍越來越大。

目前，氧化鋁透明陶瓷陶瓷托槽分為單晶和多晶兩種。單晶氧化鋁透明托槽是先采用人工制備藍寶石工藝，后采用機械加工的方法制備得到的，該方法制備的透明陶瓷托槽，強度高、透明度高，但是只能制備簡單結構和一些特定結構的托槽，且制作成本高昂，不利于規?；a。多晶氧化鋁透明托槽的制備工藝分為干壓成型和注射成形兩種工藝，其中干壓成型只能制備簡單和特定形狀，生產效率低、不易實現自動化，將來會受到很大的限制。而陶瓷注射成形(ceramic injection mloding，簡稱CIM)，是近十幾年發展起來的一種較新的近凈成形技術，它具有一次性成形復雜形狀制品、產品尺寸精度高、無需機械加工或只需微量加工、易于實現生產自動化、以及產品性能優異等特點，適用于大批量地制造陶瓷零件，彌補了干壓成型工藝的不足，因此注射成形技術才是透明陶瓷正畸托槽的最佳的最優的工藝。

但是目前由于采用注射成形工藝制備的氧化鋁透明陶瓷強度差、透光性低，其市場規模遠小于干壓成型。這是由于透明氧化鋁陶瓷粉末為高純納米級粉末，粉末粒度極細、比表面積高、形狀不規則，表面親水等特性，導致粉末很難在粘結劑中分散和混合，難以制備低粘度、高分散、高裝載量的陶瓷喂料。因此其粘結劑主要采用的是熱塑性粘結劑，主要成分是以低分子組元，蠟或各類油類物質為基礎，包括石蠟、微晶蠟、棕櫚蠟、蜂蠟、花生油、食用油等各類低分子、熔點的組份，骨架組元為聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚苯乙烯，在加上分散劑、耦合劑、增塑劑和脫模劑等。這類熱塑性粘結劑，在粘結劑中添加了大量的低分子有機物組元，例如蠟、硬脂酸、植物油、油酸以及分散劑和增塑劑等，這類低分子有機物熔點極低，且易溶于有機溶劑，在粘結劑的占比中超過50份以上，有些配方甚至達到70份以上。這類粘結劑雖然極易獲得低粘度、高流動性的喂料，但在生產實踐過程中存在以下問題：1、低分子組元過多，不易熱分解、排膠時間長、易產生注射缺陷，例如縮孔、表面鼓泡、熔接痕等缺陷；2、制備的生坯強度低，尾料難脫出，很難實現自動化生產；3、溶劑脫脂過程中，容易產生高分子溶脹現象，顆粒極易重排，引起排膠鼓泡、開裂、尺寸變形；4、排膠過程需要用到大量的有機溶劑，不環保；5、由于粉末極細小，顆粒堆積孔隙小，坯體容易形成細小的毛細管孔隙通道，加上大量低熔點的粘結劑組份，在升溫排膠過程中形成液相產生虹吸現象，會使粉末顆粒重排，局部團聚導致大量的微氣孔。致命的微氣孔缺陷導致氧化鋁透明陶瓷透光性低，燒坯強度差，顆粒重排和團聚還會導致產品燒結變形，尺寸精度差。這就是目前采用陶瓷注射成形工藝制備透明氧化鋁正畸托槽，得不到廣泛應用的原因。

發明內容

本發明提供一種粘結劑，以重量份數計，所述粘結劑包含如下五部分組元：

第一部分為低分子組元：含有石蠟、微晶蠟、蜂蠟、EBS蠟和PE蠟中的至少一種；

第二部分為催化組元：高熔融指數的均聚聚甲醛；

第三部分為骨架組元：含有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、POE、聚苯乙烯(PS)中的至少一種；