[发明专利]一种人造牙齿用复合材料及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种人造牙齿用复合材料，所述材料的原料包括聚甲基丙烯酸甲酯、羟基磷灰石纳米颗粒、乳化剂、微晶蜡和石蜡；

优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯占原料总重量的65-85％重量，所述羟基磷灰石纳米颗粒占原料总重量的5-15％重量，所述乳化剂占原料总重量的5-15％重量，所述微晶蜡和石蜡占原料总重量的10-20％重量；

优选地，所述聚甲基丙烯酸甲酯为120～500目的均聚物粉体材料，分子量为100万～200万，分子量分布为3～5；

优选地，所述乳化剂为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠和非离子表面活性剂司盘60或吐温60的混合物，其质量比为3:10～7:10；

优选地，所述微晶蜡与所述石蜡的质量比为3:10～8:10。

2.根据权利要求1所述的人造牙齿用复合材料，其特征在于，所述羟基磷灰石纳米颗粒在与所述聚甲基丙烯酸甲酯复合之前，先采用微晶蜡、石蜡和乳化剂对其改性；

优选地，所述改性的具体步骤是：(1)将乳化剂加入水中并搅拌，加入微晶蜡和石蜡后加热，从而制成蜡乳液；(2)配制质量浓度为5-10％的羟基磷灰石纳米颗粒的水溶液，将其与所述蜡乳液混合、干燥、研磨，得到具有表面亲油性的羟基磷灰石纳米颗粒；

优选地，步骤(2)中的干燥温度为90～120℃，优选105℃。

3.权利要求1或2所述的人造牙齿用复合材料的制备方法，其包括如下的步骤：

(1)准备原材料，所述原材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、羟基磷灰石纳米颗粒、乳化剂、微晶蜡和石蜡；

(2)粉体的制备，包括以下步骤：首先采用蜡乳化法对羟基磷灰石纳米颗粒亲油改性，然后采用热熔机械搅拌和任选地，粉碎球磨法制备所述的复合材料。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

(1)准备原材料，所述原材料包括聚甲基丙烯酸甲酯、羟基磷灰石纳米颗粒、乳化剂、微晶蜡和石蜡；

(2)将乳化剂加入水中并搅拌，加入微晶蜡和石蜡后加热，从而制成蜡乳液；

(3)配制质量浓度为5-10％的羟基磷灰石纳米颗粒的水溶液，将其与步骤(1)的蜡乳液混合、干燥、研磨，得到具有表面亲油性的羟基磷灰石纳米颗粒；

(4)将所述聚甲基丙烯酸甲酯放入捏合机中加热至完全融化，然后加入步骤(2)的具有表面亲油性的羟基磷灰石纳米颗粒，并一边加热一边搅拌，得到复合材料。

任选地，将步骤(4)的材料倒出，采用机械球磨后得到粉体材料，并通过筛分得到粒径为50～200目的粉末。

优选地，步骤(3)中的干燥温度为90-120℃，优选105℃。

优选地，所述步骤(4)中的搅拌时间为30～60min。

5.一种人造牙齿，其通过选择性激光烧结成型方法将权利要求1或2所述的人造牙齿用复合材料打印而成。

6.根据权利要求5所述的人造牙齿，其特征在于，所述人造牙齿具有牙根。

7.一种权利要求5或6所述的人造牙齿的加工方法，其包括以下步骤：通过选择性激光烧结成型方法将上述的人造牙齿用复合材料打印成所述的人造牙齿。

8.根据7所述的加工方法，其特征在于，所述选择性激光烧结成型过程和具体工艺参数：

步骤(1)：采用CT获取三维牙齿数据，再用CAD绘图软件构建牙齿的三维模型，并通过切片软件将其分层处理，将得到的二维截面信息以保存后输出形成计算机控制系统，以提供激光扫描时的加工路线；

步骤(2)：采用铺粉装置在选择性激光烧结成形机的工作台上铺放一层厚度为0.10～0.20mm的上述的人造牙齿用复合材料；

步骤(3)：激光束以10～30W功率、0.10～0.20mm扫描间距和1000～2000mm/s的扫描速度在计算机控制系统的精确指导下，对粉床进行选择性烧结得到牙齿材料的一个层面，同时工作台下降一个相应的截面高度；

步骤(4)：重复步骤(2)和(3)，直至完成整个牙齿的加工。

9.根据权利要求7或8所述的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括权利要求3或4所述的人造牙齿用复合材料的制备方法的步骤。