[发明专利]以二氧化硅微球为填料的齿科修复用复合树脂及其制备

说明书

技术领域

本发明属于复合树脂及其制备领域，特别涉及一种以二氧化硅微球为填料的齿科修复用复合树脂及其制备方法。

背景技术

复合树脂自二十世纪六十年代中期作为牙体修复材料出现以来，由于其美观性、优异的物理性能、方便的可操作性、良好的生物相容性等，使得被广泛用来替代汞合金，成为目前最常用的牙体修复材料。近些年来可见光固化复合树脂越来越受人们的欢迎，其应用范围也逐渐从前牙修复扩展到后牙修复，但目前仍存在一些不足，如机械强度不足、耐磨损性能较低和聚合收缩率较高等，这些不足限制了其应用。

复合树脂主要是由有机树脂基质，表面改性的无机填料和光引发体系组成。其中无机填料和树脂基体是影响复合树脂材料性能的最主要因素，无机填料的颗粒大小、性能、表面改性的程度以及填充量，树脂基体的粘度和分子结构、固化收缩率、树脂单体的转化率等。双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)是目前应用最广泛的树脂单体，但由于Bis-GMA的粘度过大，不易操作，因此需要加入稀释单体来改善其性能，以降低树脂基体的粘度，提高无机填料的充填量。但随着稀释剂TEGDMA的含量的增大，复合树脂的固化收缩量也会随之增大，更容易导致继发龋的产生。

无机填料作为复合树脂的分散相，用于增强复合树脂的机械性能、耐磨刚性，减少线膨胀系数等。大尺寸的无机填料虽然使复合树脂的强度增加，但由于填料粒径较大，随着填料聚集程度的不同，很容易在材料内产生空间波动，表面光滑性较差。近些年来，随着纳米技术在齿科领域中的引入及其发展，纳米颗粒由于其优异的力学性能、光学特性和较好的耐磨性，已被广泛用于复合树脂中。然而，纳米无机填料具有较高的比表面积，表面能高，但极易团聚，很难均匀分散在树脂基体中，其与树脂基体的结合力较弱、填充量不高，导致光固化后复合树脂的强度不高，固化收缩率也较高。M.M.Karabela等人在Dental Materials，2011，27(8)：825-835中研究了不同尺寸纳米二氧化硅颗粒填充的复合树脂，纳米二氧化硅的填充量降低，仅为55wt％，因此所制备的复合树脂的弹性模量最高仅为5.49GPa。

无机填料目前最常采用的是微米和纳米颗粒的混合填充，以期综合其各自的优势，用于增强复合树脂的机械性能，提高复合树脂中无机填料的填充量，降低其体积收缩率。J.D.Satterthwaite等人在Dental Materials，2009，12(25)：1612-1515中研究了无机填料的尺寸和形状对复合树脂体积收缩率的影响，研究表明与以形状不规则的颗粒作为填料相比，采用形状规则的球形颗粒做填料的复合树脂的体积收缩普遍较低，而体积分数相同的微米、纳米、多级混合颗粒填充的复合树脂中，以亚微米球形颗粒为填料的复合树脂的体积收缩率最小。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种以二氧化硅微球为填料的齿科修复用复合树脂及其制备方法，该复合树脂物理机械性能优良、使用寿命长、原料价格低廉，该方法简单，适合于工业化生产。

本发明的一种以二氧化硅微球为填料的齿科修复用复合树脂，该树脂按质量百分比包括：25-34.7％的树脂基体，0.3％的光引发剂和65-74.7％的经硅烷偶联剂表面改性的无机填料，其中所述的无机填料为单分散的亚微米二氧化硅微球，粒径为350-450nm。

所述的树脂基质的成分为丙烯酸类单体，为双酚A-甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和双乙氧基双酚-A二甲基丙烯酸酯(EBPADMA)(Esstech公司)中的一种或两种与二甲基丙烯酸三乙二醇酯(TEGDMA)的组合。

所述的光引发剂由樟脑醌CQ和对二甲氨基苯甲酸乙酯4-EDMAB组成，分别占复合树脂总质量的0.06％和0.24％。

所述的单分散的亚微米二氧化硅微球的粒径为400nm.

所述的复合树脂的组分按质量百分比为：Bis-GMA 14.35％、TEGDMA 14.35％、CQ0.06％、4-EDMAB 0.24％、改性后的单分散亚微米二氧化硅微球71％。

所述的复合树脂的组分按质量百分比为：Bis-GMA 20.09％、TEGDMA 8.61％、CQ0.06％、4-EDMAB 0.24％、改性后的单分散亚微米二氧化硅微球71％。

所述的复合树脂的组分按质量百分比为：EBPADMA 20.09％、TEGDMA 8.61％、CQ0.06％、4-EDMAB 0.24％、改性后的单分散亚微米二氧化硅微球71％。