高强度玻璃离子水门汀制备的研究

论文摘要

玻璃离子水门汀(glass ionomer cement,简称GIC)由硅酸盐玻璃粉和聚羧酸溶液两部分组成,使用时粉液调和,通过酸碱反应形成相互交联的网状结构而固化成型。GIC是一种具有良好的生物稳定性和持久的氟离子释放性而被应用于齿科修复领域的材料,但由于其机械强度较低,使其仅用于前牙等受力较小部位的齿科修复,因此,如何提升GIC的机械性能,使其更广泛地应用于齿科修复领域,一直是多年来齿科领域研究的热点。本文研究目的是提高GIC的机械强度,重点研究玻璃粉配方及制备工艺对GIC机械性能的影响,制备出了压缩强度达到200MPa的GIC,高于目前国内外市场上通用的玻璃离子水门汀。主要工作及结果如下:(1)研究了玻璃粉配方对GIC压缩强度的影响,最佳配方为:SiO2 25.9%、Al2O3 18.8%、CaF2 13.3%、AlF3 4.7%、AlPO4 19.3%、Na3AlF6 18.0%(均为质量百分比)。并采用粒度分析仪、X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪、场致扫描电镜等表征手段对影响GIC强度的原因进行了分析探讨。(2)研究了以丙烯酸和衣康酸为原料制备GIC液剂的工艺,用傅立叶变换红外光谱仪及凝胶渗透色谱仪对液剂进行表征,并探讨了粉液调和配比对GIC压缩强度的影响,得到最佳粉液比为:2.75:1。(3)研究了不同工艺下制备的玻璃粉对GIC压缩强度的影响,最佳制备条件为:烧结温度1200℃,烧结时间2h,湿磨法球磨1h,1%的醋酸处理玻璃粉表面2h。(4)研究了玻璃粉中的添加剂对GIC压缩强度的影响,最佳添加剂量为:聚丙烯酸粉体11%,酒石酸7%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 口腔修复材料概述
• 1.2 齿科水门汀的发展
• 1.2.1 磷酸锌水门汀
• 1.2.2 氧化锌-丁香酚水门汀
• 1.2.3 氢氧化钙水门汀
• 1.2.4 硅水门汀
• 1.2.5 聚羧酸锌水门汀
• 1.2.6 玻璃离子水门汀
• 1.3 玻璃离子水门汀的发展
• 1.3.1 金属增强型玻璃离子水门汀
• 1.3.2 羟基磷灰石改性型玻璃离子水门汀
• 1.3.3 氧化锆加强型玻璃离子水门汀
• 1.3.4 生物活性颗粒改性型玻璃离子水门汀
• 1.3.5 纤维增强型玻璃离子水门汀
• 1.3.6 树脂改性玻璃离子水门汀
• 1.3.7 复合玻璃体
• 1.4 玻璃离子水门汀的研究趋势
• 1.5 本课题的目的和意义
• 第2章 实验原理
• 2.1 玻璃离子水门汀的制备原理
• 2.2 玻璃粉的选择原理
• 2.2.1 玻璃粉组成的选择
• 2.2.2 玻璃粉烧结温度的选择
• 2.2.3 玻璃粉烧结时间的选择
• 2.3 聚羧酸液剂的选择原理
• 2.4 玻璃粉表面处理的作用原理
• 2.5 添加剂酒石酸的作用原理
• 第3章 玻璃离子水门汀的制备与表征
• 3.1 实验部分
• 3.1.1 实验试剂和仪器
• 3.1.2 玻璃粉的制备
• 3.1.3 玻璃粉的表面处理
• 3.1.4 添加剂的加入
• 3.1.5 聚羧酸液剂的制备
• 3.1.6 玻璃离子水门汀的制备
• 3.2 产品的表征
• 3.2.1 玻璃粉的粒径分布
• 3.2.2 玻璃粉的XRD 分析
• 3.2.3 玻璃粉的IR 分析
• 3.2.4 玻璃粉的FESEM 形貌
• 3.2.5 聚羧酸液剂的红外光谱
• 3.2.6 聚羧酸液剂的分子量
• 第4章 影响玻璃离子水门汀性能的因素
• 4.1 玻璃离子水门汀的性能评价
• 4.1.1 操作性能
• 4.1.2 机械性能
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 玻璃离子水门汀压缩强度的测量
• 4.3 玻璃离子水门汀性能的影响因素
• 4.3.1 玻璃粉组成的影响
• 4.3.2 烧结温度及烧结时间的影响
• 4.3.3 玻璃粉粒径分布的影响
• 4.3.4 玻璃粉表面处理的影响
• 4.3.5 玻璃粉中添加剂的影响
• 4.3.6 粉液比对压缩强度的影响
• 4.3.7 玻璃离子水门汀的压缩强度随时间的变化
• 4.4 各种玻璃离子水门汀压缩强度的比较
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果