一種復合隱形牙弓線材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種復合隱形牙弓線材料，由下列重量份的原料制成：鎳鈦合金纖維12?15份、二氧化鈦5?11份、氧化鐵5?9份、二氧化硅6?12份、氧化鋯3?5份、氮化硼3?6份、鈦酸鈉2?4份、聚四氟乙烯5?9份、聚全氟乙丙烯2?3份、偏二氟乙烯3?4份、聚苯醚樹脂5?8份、聚葵二酸葵二胺3?7份、乙縮醛4?7份、丙烯酸4?6份、乳酸5?11份、硅烷偶聯劑5?8份、熱穩定劑5?10份。制備而成的復合隱形牙弓線材料，其彈性好、硬度高、磨損量小其不易染色。同時，還公開了相應的制備方法。
【專利說明】
一種復合隱形牙弓線材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明涉及金屬材料技術領域，特別涉及一種復合隱形牙弓線材料及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著牙科技術的發展，現在越來越多的人會涉及到牙齒矯正相關的醫學技術或是 相關活動。牙弓線是矯正牙齒時需要用到一種材料。在矯正牙齒的這個長期過程中，牙弓線 會伴隨著這個過程。但是牙弓線的性能不佳的話會影響矯正術的質量，牙弓線染色等現象 同時也影響著牙齒矯正患者的美觀。正因為牙弓線安裝、調試、矯正時會發生彎曲，所以要 求在此過程中牙弓線不會開裂脫落，并且能夠抵抗矯正初期日常生活中牙弓線在口腔中與 牙齒、食物等發生的碰撞和磨損。牙弓絲可能持續放在患者口腔中長達6個月，在此期間牙 弓線必須保持它的生物適配性，不被腐蝕及污染變色。所以作為牙弓線的材料必須具備高 粘著力、高強度、堅硬、五毒、耐磨損而且抗污染等性能要求。針對上述牙弓線使用時的現狀 和牙弓線需要具備的性能要求，現狀研制出一款復合隱形牙弓線材料顯得尤為重要。
【發明內容】
[0003] 為解決上述技術問題，本發明提供一種復合隱形牙弓線材料及其制備方法，通過 采用特定原料進行組合，配合相應的生產工藝，得到了復合隱形牙弓線材料，其彈性好、硬 度高、磨損量小其不易染色，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前景。
[0004] 本發明的目的可以通過以下技術方案實現： 一種復合隱形牙弓線材料，由下列重量份的原料制成:鎳鈦合金纖維12-15份、二氧化 鈦5-11份、氧化鐵5-9份、二氧化娃6-12份、氧化錯3-5份、氮化硼3-6份、鈦酸鈉2-4份、聚四 氟乙烯5-9份、聚全氟乙丙烯2-3份、偏二氟乙烯3-4份、聚苯醚樹脂5-8份、聚葵二酸葵二胺 3-7份、乙縮醛4-7份、丙烯酸4-6份、乳酸5-11份、硅烷偶聯劑5-8份、熱穩定劑5-10份。
[0005] 優選地，所述的硅烷偶聯劑選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（2 -甲氧基乙氧 基）硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾 種。
[0006] 優選地，所述熱穩定劑選自抗壞血酸棕櫚酸酯、藻酸丙二醇酯、羧甲基纖維素鈉、 乙酰磺胺酸鉀中的一種或幾種。
[0007] 所述的復合隱形牙弓線材料的制備方法，包括以下步驟： (1)按照重量份稱取各原料； (2 )將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化娃、氧化錯、氮化硼、鈦酸鈉、熱穩定劑 加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為920-950°C，燒結時間為3-4小時，得到真空 燒結混合物； (3)將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、硅烷偶 聯劑加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度500-800轉/分鐘，攪 拌60分鐘； (4) 將步驟(3 )中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強2-5MPa，反應溫度520-560 °C，反應時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度950-1000°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為350-380 °C，得到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在惰性氣體中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2-5MPa，即得成品。
[0008] 優選地，步驟(7 )中的惰性氣體為氬氣。
[0009] 本發明與現有技術相比，其有益效果為： (1)本發明的復合隱形牙弓線材料以鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅、氧化 鋯、氮化硼、鈦酸鈉、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺 為主要成分，通過加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸、硅烷偶聯劑、熱穩定劑，輔以真空燒結、高溫密 煉、加壓密煉、噴霧干燥、過篩活化、加壓噴射成型等工藝，使得制備而成的復合隱形牙弓線 材料，其彈性好、硬度高、磨損量小其不易染色，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前 景。
[0010] (2)本發明的復合隱形牙弓線材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用， 實用性強。
【具體實施方式】
[0011]下面結合具體實施例對發明的技術方案進行詳細說明。
[0012] 實施例1 (1)稱取鎳鈦合金纖維12份、二氧化鈦5份、氧化鐵5份、二氧化硅6份、氧化鋯3份、氮化 硼3份、鈦酸鈉2份、聚四氟乙烯5份、聚全氟乙丙烯2份、偏二氟乙烯3份、聚苯醚樹脂5份、聚 葵二酸葵二胺3份、乙縮醛4份、丙烯酸4份、乳酸5份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、抗壞血酸棕 櫚酸酯5份； (2 )將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化娃、氧化錯、氮化硼、鈦酸鈉、抗壞血酸 棕櫚酸酯加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為920°C，燒結時間為3小時，得到真 空燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、乙烯基 三甲氧基硅烷加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度500轉/分 鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強2MPa，反應溫度520°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度950°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為350°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2MPa，即得成品。
[0013] 制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0014] 實施例2 (1) 稱取鎳鈦合金纖維13份、二氧化鈦7份、氧化鐵6份、二氧化硅8份、氧化鋯4份、氮化 硼4份、鈦酸鈉3份、聚四氟乙烯6份、聚全氟乙丙烯2份、偏二氟乙烯3份、聚苯醚樹脂6份、聚 葵二酸葵二胺4份、乙縮醛5份、丙烯酸5份、乳酸7份、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷6份、 藻酸丙二醇酯7份； (2 )將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅、氧化鋯、氮化硼、鈦酸鈉、藻酸丙二 醇酯加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為930°C，燒結時間為3.2小時，得到真空 燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、乙烯基 三(2-甲氧基乙氧基)硅烷加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度 600轉/分鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強3MPa，反應溫度540°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度960°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為360°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為3MPa，即得成品。
[0015] 制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0016] 實施例3 ⑴稱取鎳鈦合金纖維14份、二氧化鈦9份、氧化鐵8份、二氧化娃10份、氧化錯4份、氮化 硼5份、鈦酸鈉3份、聚四氟乙烯8份、聚全氟乙丙烯3份、偏二氟乙烯4份、聚苯醚樹脂7份、聚 葵二酸葵二胺6份、乙縮醛6份、丙烯酸5份、乳酸9份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷7份、羧甲基纖 維素鈉9份； (2) 將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅、氧化鋯、氮化硼、鈦酸鈉、羧甲基纖 維素鈉加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為940°C，燒結時間為3.6小時，得到真 空燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、γ -氨丙 基三乙氧基硅烷加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度700轉/分 鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強4MPa，反應溫度540°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度990Γ，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為370°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為4MPa，即得成品。
[0017] 制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0018] 實施例4 (1) 稱取鎳鈦合金纖維15份、二氧化鈦11份、氧化鐵9份、二氧化硅12份、氧化鋯5份、氮 化硼6份、鈦酸鈉4份、聚四氟乙烯9份、聚全氟乙丙烯3份、偏二氟乙烯4份、聚苯醚樹脂8份、 聚葵二酸葵二胺7份、乙縮醛7份、丙烯酸6份、乳酸11份、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基 硅烷8份、羧甲基纖維素鈉10份； (2) 將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅、氧化鋯、氮化硼、鈦酸鈉、羧甲基纖 維素鈉加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為950°C，燒結時間為4小時，得到真空 燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、γ -縮水 甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌 速度800轉/分鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5MPa，反應溫度560°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度l〇〇〇°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為380°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為5MPa，即得成品。
[0019] 制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0020] 對比例1 (1) 稱取鎳鈦合金纖維12份、氧化鐵5份、二氧化硅6份、氧化鋯3份、氮化硼3份、鈦酸鈉2 份、聚四氟乙烯5份、偏二氟乙烯3份、聚苯醚樹脂5份、聚葵二酸葵二胺3份、乙縮醛4份、丙烯 酸4份、乳酸5份、乙烯基三甲氧基硅烷5份、抗壞血酸棕櫚酸酯5份； (2) 將鎳鈦合金纖維、氧化鐵、二氧化硅、氧化鋯、氮化硼、鈦酸鈉、抗壞血酸棕櫚酸酯加 入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為920°C，燒結時間為3小時，得到真空燒結混合 物； (3) 將聚四氟乙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、乙烯基三甲氧基硅烷加 入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度500轉/分鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強2MPa，反應溫度520°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度950Γ，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為350°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2MPa，即得成品。
[0021] 制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0022] 對比例2 (1) 稱取鎳鈦合金纖維15份、二氧化鈦11份、氧化鋯5份、氮化硼6份、鈦酸鈉4份、聚四氟 乙烯9份、聚全氟乙丙烯3份、聚苯醚樹脂8份、聚葵二酸葵二胺7份、乙縮醛7份、丙烯酸6份、 乳酸11份、γ-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷8份、羧甲基纖維素鈉10份； (2) 將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鋯、氮化硼、鈦酸鈉、羧甲基纖維素鈉加入坩堝電 阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為950°C，燒結時間為4小時，得到真空燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、γ -縮水甘油醚氧基 丙基三甲氧基硅烷加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度800轉/ 分鐘，攪拌60分鐘； (4) 將步驟(3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強5MPa，反應溫度560°C，反應 時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度l〇〇〇°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為380°C，得 到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在氬氣中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為5MPa，即得成品。
[0023]制得的復合隱形牙弓線材料的性能測試結果如表1所示。
[0024]將實施例1-4和對比例1-2的復合隱形牙弓線材料分別進行彈性恢復能力、硬度、 磨損失重量、顏色遮蓋能力的性能測試。
本發明的復合隱形牙弓線材料以鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化硅、氧化鋯、 氮化硼、鈦酸鈉、聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺為 主要成分，通過加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸、硅烷偶聯劑、熱穩定劑，輔以真空燒結、高溫密 煉、加壓密煉、噴霧干燥、過篩活化、加壓噴射成型等工藝，使得制備而成的復合隱形牙弓線 材料，其彈性好、硬度高、磨損量小其不易染色，能夠滿足行業的要求，具有較好的應用前 景。本發明的復合隱形牙弓線材料原料廉價、工藝簡單，適于大規模工業化運用，實用性強。 [0026]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。
【主權項】
1. 一種復合隱形牙弓線材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：鎳鈦合金纖維 12-15份、二氧化鈦5-11份、氧化鐵5-9份、二氧化娃6-12份、氧化錯3-5份、氮化硼3-6份、鈦 酸鈉2-4份、聚四氟乙烯5-9份、聚全氟乙丙烯2-3份、偏二氟乙烯3-4份、聚苯醚樹脂5-8份、 聚葵二酸葵二胺3-7份、乙縮醛4-7份、丙烯酸4-6份、乳酸5-11份、硅烷偶聯劑5-8份、熱穩定 劑5-10份。2. 根據權利要求1所述的復合隱形牙弓線材料，其特征在于:所述的硅烷偶聯劑選自乙 烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘 油醚氧基丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。3. 根據權利要求1所述的復合隱形牙弓線材料，其特征在于:所述熱穩定劑選自抗壞血 酸棕櫚酸酯、藻酸丙二醇酯、羧甲基纖維素鈉、乙酰磺胺酸鉀中的一種或幾種。4. 根據權利要求1-3任一所述的復合隱形牙弓線材料的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟： (1)按照重量份稱取各原料； (2 )將鎳鈦合金纖維、二氧化鈦、氧化鐵、二氧化娃、氧化錯、氮化硼、鈦酸鈉、熱穩定劑 加入坩堝電阻爐，抽真空，真空燒結，燒結溫度為920-950°C，燒結時間為3-4小時，得到真空 燒結混合物； (3) 將聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、偏二氟乙烯、聚苯醚樹脂、聚葵二酸葵二胺、硅烷偶 聯劑加入攪拌釜混合，加入等質量的10%碳酸氫三鈉溶液中，攪拌速度500-800轉/分鐘，攪 拌60分鐘； (4) 將步驟（3)中的攪拌混合物注入雙輥混煉機混煉，壓強2-5MPa，反應溫度520-560 °C，反應時間為2.5小時； (5) 再將步驟(2)中的真空燒結混合物和步驟(4)中的混煉混合物依次注入密煉機，然 后再加入乙縮醛、丙烯酸、乳酸，反應溫度950-1000°C，反應時間60分鐘，得到產品母液； (6) 將步驟6中的產品母液注入噴霧干燥塔，進口溫度為1000°C，出口溫度為350-380 °C，得到顆粒狀物料，然后過20目篩； (7) 將過篩后的物料在惰性氣體中保溫活化，保溫時間為30分鐘； (8) 將步驟(7)中的活化混合物加入噴射成型機的靜態混合器中，進行纖維噴射成型， 壓強為2-5MPa，即得成品。5. 根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于步驟(7 )中的惰性氣體為氬氣。
【文檔編號】D01F9/08GK106087111SQ201610447109
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】黃潤翔
【申請人】蘇州洪河金屬制品有限公司