本發明涉及生物醫用材料領域，特別涉及一種防腐蝕義齒高分子材料及其制備方法。
背景技術：
：口腔修復的發展與口腔材料和工藝的發展密不可分，義齒修復材料主要有金屬材料、陶瓷材料和樹脂材料。金屬的硬度較大，其會對口腔組織產生二次傷害；傳統的玻璃陶瓷基和氧化鋁基的陶瓷材料本身強度不足且脆性較大，易破裂；另外樹脂材料雖然對原組織的損傷較小且脆性較小，但長期使用會產生一定的磨損，并容易被外界物質腐蝕，造成使用壽命大大縮短，限制了其在口腔的修復中的使用。生物醫用材料(BiomedicalMaterials)是用來對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料。它有天然產物和人工合成兩個來源。該材料除應滿足一般的物理、化學性能要求外，還必須具有足夠好的生物相容性。按性質生物醫用材料可分為非降解型和可生物降解型兩類。對于非降解型生物醫用材料而言，要求其在生物環境中能長期保持穩定，不發生降解、交聯或物理磨損等，并具有良好的物理機械性能。該類材料主要用于人體軟、硬組織修復體、人工器官、人造血管、接觸鏡等方面。然而，將其具體應用于制造義齒時，同樣也存在著一定程度的磨損、腐蝕等缺陷，并不能完美的替代常用樹脂材料。因此，研制一種具有抗磨損、耐腐蝕性能的義齒高分子材料就顯得尤為重要。技術實現要素：為解決上述技術問題，本發明提供一種防腐蝕義齒高分子材料及其制備方法，通過采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到的防腐蝕義齒高分子材料，其耐磨、耐腐蝕，且韌性高，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。本發明的目的可以通過以下技術方案實現：防腐蝕義齒高分子材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：硅橡膠50-56份、PVC樹脂46-52份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質40-50份、鄰磺酰苯亞胺35-45份、癸二酸二丁酯32-38份、乙酰檸檬酸三丁酯26-30份、三聚磷酸鈉20-25份、硫酸鈣10-12份、蒙脫石粉8-10份、納米氧化鎂6-8份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯5-10份、乙烯基硅油5-8份、氣象白炭黑4-6份、穩定劑3-5份、偶聯劑3-5份。優選地，所述穩定劑選自硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、氧化鈣中的一種或幾種。優選地，所述偶聯劑選自硅烷偶聯劑、鋁鋯酸酯偶聯劑和鈦酸酯偶聯劑中的一種或幾種。所述的防腐蝕義齒高分子材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照重量份稱取各原料；（2）將鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸3-7min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為20-35kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為3-4h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、穩定劑、偶聯劑，邊攪拌邊加熱至350-400℃，反應35-45分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。優選地，所述干燥塔進口溫度為820-960℃，出口溫度為180-220℃。優選地，所述雙螺桿擠出機的螺桿轉速為380-400r/min，擠出溫度為260-280℃。本發明與現有技術相比，其有益效果為：（1）本發明的防腐蝕義齒高分子材料以硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯為主要成分，通過加入三聚磷酸鈉、硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油、氣象白炭黑、穩定劑、偶聯劑，輔以CO2熏蒸、超聲乳化分散、研磨、球磨、密煉、螺桿擠出等工藝，使得制備而成的防腐蝕義齒高分子材料，其耐磨、耐腐蝕，且韌性高，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。（2）本發明的防腐蝕義齒高分子材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。具體實施方式下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。實施例1（1）按照重量份稱取硅橡膠50份、PVC樹脂46份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質40份、鄰磺酰苯亞胺35份、癸二酸二丁酯32份、乙酰檸檬酸三丁酯26份、三聚磷酸鈉20份、硫酸鈣10份、蒙脫石粉8份、納米氧化鎂6份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯5份、乙烯基硅油5份、氣象白炭黑4份、硬脂酸鋅3份、硅烷偶聯劑3份；（2）將鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸3min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為20kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為3h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、硬脂酸鋅、硅烷偶聯劑，邊攪拌邊加熱至350℃，反應35分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為820℃，出口溫度為180℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為380r/min，擠出溫度為260℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。實施例2（1）按照重量份稱取硅橡膠53份、PVC樹脂49份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質45份、鄰磺酰苯亞胺40份、癸二酸二丁酯35份、乙酰檸檬酸三丁酯28份、三聚磷酸鈉22份、硫酸鈣11份、蒙脫石粉9份、納米氧化鎂7份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯8份、乙烯基硅油6份、氣象白炭黑5份、硬脂酸鈣4份、鋁鋯酸酯偶聯劑4份；（2）將鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸5min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為27kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為3.5h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、硬脂酸鈣、鋁鋯酸酯偶聯劑，邊攪拌邊加熱至375℃，反應40分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為880℃，出口溫度為200℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為390r/min，擠出溫度為270℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。實施例3（1）按照重量份稱取硅橡膠56份、PVC樹脂52份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質50份、鄰磺酰苯亞胺45份、癸二酸二丁酯38份、乙酰檸檬酸三丁酯30份、三聚磷酸鈉25份、硫酸鈣12份、蒙脫石粉10份、納米氧化鎂8份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯10份、乙烯基硅油8份、氣象白炭黑6份、氧化鈣5份、鈦酸酯偶聯劑5份；（2）將鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸7min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為35kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為4h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、氧化鈣、鈦酸酯偶聯劑，邊攪拌邊加熱至400℃，反應45分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為960℃，出口溫度為220℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為400r/min，擠出溫度為280℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。實施例4（1）按照重量份稱取硅橡膠56份、PVC樹脂46份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質50份、鄰磺酰苯亞胺35份、癸二酸二丁酯38份、乙酰檸檬酸三丁酯26份、三聚磷酸鈉25份、硫酸鈣10份、蒙脫石粉10份、納米氧化鎂6份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯10份、乙烯基硅油5份、氣象白炭黑6份、硬脂酸鋅3份、鈦酸酯偶聯劑5份；（2）將鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸3min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為35kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為3h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、硬脂酸鋅、鈦酸酯偶聯劑，邊攪拌邊加熱至400℃，反應35分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為960℃，出口溫度為180℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為400r/min，擠出溫度為260℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。對比例1（1）按照重量份稱取硅橡膠50份、PVC樹脂46份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質40份、癸二酸二丁酯32份、乙酰檸檬酸三丁酯26份、三聚磷酸鈉20份、硫酸鈣10份、蒙脫石粉8份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯5份、乙烯基硅油5份、氣象白炭黑4份、硬脂酸鋅3份、硅烷偶聯劑3份；（2）將癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸3min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為20kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、蒙脫石粉、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為3h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、硬脂酸鋅、硅烷偶聯劑，邊攪拌邊加熱至350℃，反應35分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為820℃，出口溫度為180℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為380r/min，擠出溫度為260℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。對比例2（1）按照重量份稱取硅橡膠56份、PVC樹脂52份、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質50份、鄰磺酰苯亞胺45份、乙酰檸檬酸三丁酯30份、三聚磷酸鈉25份、硫酸鈣12份、納米氧化鎂8份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯10份、乙烯基硅油8份、氣象白炭黑6份、氧化鈣5份、鈦酸酯偶聯劑5份；（2）將鄰磺酰苯亞胺、乙酰檸檬酸三丁酯、三聚磷酸鈉、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油混合，通入CO2熏蒸7min，然后將經熏蒸的物料加入超聲波乳化分散器中，再加入物料兩倍質量的濃度為3%的NaOH溶液，在超聲頻率為35kHz的條件下超聲分散20min，得到超聲處理混合液；（3）將硫酸鈣、納米氧化鎂、氣象白炭黑倒入研缽中研磨混合均勻，再將該混合粉末加到球磨機中，加入等質量的80%乙醇溶液進行濕法球磨，球磨速度為350轉/秒，球磨時間為4h,隨后將混合粉體放入真空干燥箱中于80℃條件下烘干，得到粉末狀干混物；（4）將步驟（2）的超聲處理混合液和步驟（3）的粉末狀干混物注入密煉爐中，再加入硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、氧化鈣、鈦酸酯偶聯劑，邊攪拌邊加熱至400℃，反應45分鐘，反應結束后注入噴霧干燥塔進行干燥處理，干燥塔進口溫度為960℃，出口溫度為220℃，得到顆粒狀物料；(5)將得到的顆粒狀物料注入雙螺桿擠出機中，雙螺桿擠出機的螺桿轉速為400r/min，擠出溫度為280℃，擠出、壓模塑形，冷卻后經輻照滅菌后密封包裝得到成品。制得的防腐蝕義齒高分子材料的性能測試結果如表1所示。將實施例1-4和對比例1-2的制得的防腐蝕義齒高分子材料分別進行磨損率、腐蝕率、抗彎強度、抗壓強度這幾項性能測試。表1 磨損率（mm3/N·m）相同條件下腐蝕率（mm/a）抗彎強度（MPa）抗壓強度（MPa）實施例12.18×10-60.02158176實施例22.52×10-60.03152171實施例32.63×10-60.03167185實施例42.37×10-60.02154169對比例112.85×10-60.0696113對比例217.01×10-60.0892108本發明的防腐蝕義齒高分子材料以硅橡膠、PVC樹脂、二甲基丙烯酸氨基甲酸酯基質、鄰磺酰苯亞胺、癸二酸二丁酯、乙酰檸檬酸三丁酯為主要成分，通過加入三聚磷酸鈉、硫酸鈣、蒙脫石粉、納米氧化鎂、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、乙烯基硅油、氣象白炭黑、穩定劑、偶聯劑，輔以CO2熏蒸、超聲乳化分散、研磨、球磨、密煉、螺桿擠出等工藝，使得制備而成的防腐蝕義齒高分子材料，其耐磨、耐腐蝕，且韌性高，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。同時，本發明的防腐蝕義齒高分子材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的
技術領域：
，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。當前第1頁1 2 3