口腔修复用树脂改性玻璃离子水门汀的合成及性能研究

论文摘要

玻璃离子水门汀(glass ionomer cement, GIC)自1969年问世以来一直被广泛地用在齿科修复领域。它集硅水门汀、磷酸锌水门汀与聚羧酸锌水门汀的优点于一身,在口腔临床中多用于V类洞充填、粘结、洞基衬及窝沟封闭等。与其它齿科修复材料相比,玻璃离子水门汀具有能够与牙本质形成坚固的化学粘结、长期释放起防龋作用的氟离子、具有和牙齿本身相似的热膨胀系数、色泽与牙齿接近、具有美观性等优点。但长期以来,由于机械强度较低、脆性大、对水敏感及其在固化后会释放小分子酸性物质引起牙髓刺激,在临床上不适合用于受力较大部位及长期口腔修复材料。正因于此,如何改善玻璃离子水门汀的不足,尤其是提高其在承受较大压力部位的性能和增加其生物相容性能就成为近十几年研究的热点。本论文主要通过对聚羧酸类物质进行共聚或接枝改性,将其作为口腔修复用树脂改性玻璃离子水门汀的液剂组分,研究不同合成条件和由此聚合物制备的树脂改性水门汀的配方对其机械性能、操作性能、吸水溶解性等方面的影响,制备出了一种抗水解、不释放小分子酸性物质、而且具有相当机械强度的玻璃离子水门汀,为制备可操作的、生物相容性好的新型水门汀材料提供了新思路。具体实验内容和结论如下：1,首先利用甲基丙烯酸缩水甘油酯的开环反应,合成了一种经二乙醇胺改性的甲基丙烯酸缩水甘油酯单体。其次将此种单体经自由基共聚反应与一定比例的丙烯酸、衣康酸聚合,制备树脂改性玻璃离子水门汀液剂部分,并对合成的单体和聚合物进行了傅里叶红外表征、核磁分析、凝胶渗透色谱表征。最后,利用合成的聚合物作为树脂改性水门汀的液剂与一定比例的商用玻璃粉混合,制备玻璃离子水门汀样块,并通过改变聚合物引发剂的含量、链转移剂的加入量、聚合物的分子量、制备的液剂浓度、粉液比,研究以上条件对所制备的水门汀综合性能的影响。主要测试手段有：压缩强度、径向抗张强度、抗老化性能、操作及固化时间的测试、吸水溶解性、不同缓冲溶液的pH改变值,表面硬度及耐磨性能、电子显微镜表征、动态机械性能分析、热失重分析、差示扫描量热仪分析。此外,还利用傅里叶红外光谱,对玻璃离子水门汀的固化过程和机理进行了初步研究。结果表明,这种利用合成的玻璃离子水门汀液剂制备的水门汀具有相当的机械强度和操作性能,并且显示出卓越的抗水解性能及降低浸泡后酸性小分子溢出的能力,为制备机械性能优良、生物相容性优异的新型水门汀液剂材料提供了一种可行的方法。2,合成了一种含双键的,经甲基丙烯酸缩水甘油酯改性的聚丙烯酸、衣康酸、丙烯酸十二酯的聚酸类物质,利用傅里叶红外和核磁分析、凝胶渗透色谱进行表征,并初步研究改变不同的合成条件制备的聚合物作为可见光固化玻璃离子水门汀液剂的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 玻璃离子水门汀
• 1.2.1 玻璃离子水门汀的化学性质
• 1.2.2 树脂改性玻璃离子水门汀（resin modified glass ionomers）
• 1.2.3 复合玻璃体
• 1.3 玻璃离子水门汀的改性研究
• 1.3.1 聚丙烯酸液剂的制备
• 1.3.2 聚丙烯酸液剂对玻璃离子水门汀性能影响
• 1.3.3 玻璃离子水门汀改性研究
• 1.4 结束语
• 1.5 论文选题的目的和意义
• 1.5.1 研究的目的和意义
• 1.5.2 主要研究内容
• 第二章:二乙醇胺衍生物改性聚多酸的合成与表征
• 2.1 概述
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料及仪器
• 2.2.2 二乙醇胺衍生物的合成
• 2.2.3 聚多酸聚合物的合成
• 2.2.4 单体及聚合物的结构表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 合成GMADEA的红外结果分析
• 2.3.2 GMADEA和经其改性的聚多酸的核磁结果分析
• 2.4 结论
• 第三章:合成的玻璃离子水门汀的制备、表征与性能评价
• 3.1 概述
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验原料及仪器
• 3.2.2 玻璃离子水门汀样块的制备
• 3.2.3 材料的机械性能测试
• 3.2.4 可操作时间与固化时间测试
• 3.2.5 扫描电镜观察材料断面
• 3.2.6 吸水性与溶解性测试
• 3.2.7 样块的表面pH值测定和维氏硬度测试
• 3.2.8 动态力学分析测试（DMA）
• 3.2.9 水门汀的固化机理红外研究
• 3.2.10 耐磨性能研究
• 3.2.11 材料的老化性能研究
• 3.2.12 TG/DSC测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 材料组分对其机械性能影响
• 3.3.2 水门汀的固化时间与组分的关系
• 3.3.3 水门汀断面形貌的电镜观察
• 3.3.4 材料的吸水性与溶解性评价
• 3.3.5 材料的维氏硬度及浸泡不同时间pH值的变化
• 3.3.6 动态力学分析
• 3.3.7 傅里叶红外（FT-IR）对水门汀固化机理的初步研究
• 3.3.8 水门汀的耐磨性研究
• 3.3.9 水门汀的老化性能研究
• 3.3.10 TG/DSC对水门汀的热性能研究
• 3.4 结论
• 第四章:可光固化的玻璃离子水门汀液剂的合成与表征
• 4.1 概述
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验原料及仪器
• 4.2.2 GMA改性聚多酸的合成
• 4.2.3 聚合物的结构表征
• 4.2.4 可见光固化测试
• 4.2.5 吸水性能与压缩性能测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 红外结果分析
• 4.3.2 GMA接枝聚AA-IA-LA的核磁结果分析
• 4.3.3 GPC结果与可见光固化分析
• 4.3.4 粉液比、液剂分子量、添加剂与水门汀调和性能的关系
• 4.3.5 不同配比样块吸水性与压缩性能评价
• 4.4 结论
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 导师简介
• 附录