[发明专利]一种正畸用NiTi合金牙弓丝的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及人体硬组织替换和修复所用的生物医用材料领域，尤其涉及一种正畸用NiTi合金牙弓丝的制备方法。

背景技术

由于NiTi合金丝具有优良的形状记忆和超弹性性能，良好的耐腐蚀性和生物相容性，在牙齿修复治疗过程中能提供柔和而持久的矫治力，成为正畸用牙弓丝的首选产品。但NiTi形状记忆合金中镍元素约占50％，直接使用，存在镍离子析出的可能，会降低牙龈成骨细胞与成纤维细胞的增殖与黏附能力，甚至引发过敏和中毒等症状。通常采用表面涂覆或改性方法在其合金表面制备纳米到微米量级厚度的功能涂层，使其具有比基体更优良的生物相容性、抗腐蚀性和耐磨性等特殊功能。另外为了避免患者在接受治疗佩戴过程中，与人交流或微笑时留下“钢牙”印象，研究者们在不断寻求一种既具有良好物理化学性能、生物学性能同时又具有美学性能的“隐形”牙弓丝，因此“隐形”NiTi合金牙弓丝将成为未来牙弓丝产品的主流。

目前“隐形”NiTi合金牙弓丝主要制备工艺是将TiO₂颜料与不同组分的高分子乳液混合进行浸涂，或采用多层结构进行多次浸涂方法制备，在浸涂过程中存在TiO₂团聚、分散不均匀问题；TiO₂的加入会降低涂层的附着力、硬度等力学性能；长时间在口腔中经唾液腐蚀，颜色、耐腐蚀等性能都会随之下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种正畸用NiTi合金牙弓丝的制备方法，旨在解决现有技术正畸用NiTi合金牙弓丝应用中存在的膜基结合强度低、TiO₂颜料分散不均以及耐腐蚀性能不高的问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种正畸用NiTi合金牙弓丝的制备方法，方法步骤为：

1)、NiTi合金丝表面预处理：去除合金丝表面划痕，然后将其放入盛有酒精的容器中，在室温下进行超声清洗，最后放到碱性溶液中去除表面污染层；

2)、配制电解液：将250g/L葡萄糖酸钠，100mL/L磷酸和45mL/L过氧化氢按体积比1:1:1混合、搅拌至充分溶解，配置成电解液，备用；

3)、NiTi合金丝阳极氧化：将步骤1)预处理后的NiTi合金丝放入步骤2)配置的电解液中，室温下进行恒压阳极氧化，通电氧化采用直流电源电压为36～48V、氧化时间10～50min，之后将NiTi合金丝用水冲洗，再以高温去离子水和丙酮依次浸泡后，吹干存放；

4)、采用浸涂法涂覆透明的环氧树脂/聚四氟乙烯清漆：将环氧树脂、聚四氟乙烯、聚酰胺固化剂按质量比15:5:3混合均匀，得到浸涂乳液，用模具固定好经步骤3)氧化的NiTi合金丝后浸入上述浸涂乳液中进行提拉涂装，然后以5mm/s的速度匀速拉出；

5)、高温固化处理：将浸涂好的NiTi合金丝放在真空干燥箱中恒温干燥，高温固化温度为130～140℃，固化时长为40～50min，获得正畸用NiTi合金牙弓丝。

本发明的特点还在于，NiTi合金丝表面预处理时，以砂纸打磨丝材，去除合金丝表面划痕，然后将其放入盛有酒精的容器中，在室温下超声清洗20～30min，最后放到5mol/L的NaOH溶液中去除表面污染层。

本发明的特点还在于，在步骤3)中，以不锈钢板作为阴极。

本发明的特点还在于，步骤3)的氧化过程中加入催化剂硫酸高铈，硫酸高铈的加入量为每升电解液中0.5～1.5g。

本发明的特点还在于，在步骤3)中，阳极氧化完成后，用水冲洗10min，然后以高温去离子水浸泡30min，丙酮浸泡20min后吹干存放。

本发明的特点还在于，在步骤4)中，配制的浸涂乳液中还添加有稀释剂和流平剂，其中，酒精作为稀释剂，丙烯酸作为流平剂，酒精和丙烯酸的质量分别占浸涂乳液的25％和1.5％。

本发明的特点还在于，在步骤4)中，聚酰胺固化剂为650型聚酰胺固化剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：