紫外光制备交联聚甲基丙烯酸甲酯微球的研究及其在齿科材料中的应用
大量的临床经验表明，由于聚甲基丙烯酸甲酯树脂材料与口腔组织具有较好的生物相容性及良好的物理机械性能，操作简单，价格便宜，在生物材料领域应用较为广泛，特别是硬组织修复、合成树脂牙和组织再生等领域。本文对紫外光引发聚合的方法来制备交联聚甲基丙烯酸甲酯微球，及其在合成树脂牙和光固化复合树脂中的应用进行了研究。主要内容如下：
⑴研究了紫外光引发剂含量、单体含量、溶剂中水/乙醇的比例、温度以及光照时间对PMMA微球分子量和粒径的影响。随着紫外光引发剂含量的增加，聚合物的分子量先增加再减小；引发剂浓度为5％时，聚合物分子量最高。随着单体浓度的增加，聚合物的分子量先增加再减小；单体浓度为0．075g/mL时，聚合物分子量最高。室温条件下，聚合物分子量随着去离子水与乙醇的比例下降而逐渐增加。在冰浴条件下，聚合物分子量的变化规律与室温条件下的规律相同。但是，在溶剂配比相同的条件下，聚合物的分子量随着温度的降低，而下降。随着光照时间的增加，聚合物分子量逐渐下降。随着光引发剂浓度得增加，微球粒径逐渐变大，分散性逐渐变差；随着单体初始浓度的增加，微球粒径逐渐增加，分散性逐渐变差；随着体系中水/乙醇的比例逐渐变小，反应所得到聚合物微球的粒径逐渐变小，粒径分布逐渐变窄；温度对微球粒径和粒径分布未见显著的影响。
⑵研究了交联剂含量以及交联剂种类对交联PMMA微球性能的影响。当反应体系中使用双官能度交联剂（TPGDA）时，随着交联剂含量的增加，PMMA微球的粒径逐渐下降；玻璃化转变温度（Tg）先下降再增加，当交联剂含量为7%时，Tg值最低；PMMA微球中残余的双键含量先增加再减小，交联剂含量为7%时，残余双键含量最高；PMMA微球的密度先下降再提高，交联剂含量为7%时，密度值最低。当反应体系中使用四官能度交联剂（DTiMPTTA）时，随着交联剂含量的增加，PMMA微球的粒径逐渐下降；玻璃化转变温度（Tg）逐渐增加；PMMA微球中残余的双键含量先增加再下降，
⑶将实验室制备的PMMA微球用于制备造牙树脂，研究其动态力学性能、吸水性和溶解性、表面硬度以及磨耗性能。在0℃～37℃范围内时，所有材料的储能模量均大于109Pa； TP1、TP3、TP5、TP7及TP10玻璃化转变温度分别是：128．8℃，127．8℃，137．0℃，135．1℃，138．1℃。随着交联剂含量的增加，材料的吸水值从5．97μg/mm3增加到50．35μg/mm3，然后下降到39．71μg/mm3；材料的溶解值从0．98μg/mm3增加到4．891μg/mm3，然后下降到4．00μg/mm3；材料的布氏硬度从21．2HB降到12．2HB；材料的质量损失量从45．97mg下降到22．63mg，然后再上升到27．53mg；体积损耗量从38．34mm3下降到24．90 mm3，然后再上升到28．53 mm3。
⑷将实验室制备的PMMA微球用于制备光固化复合树脂，研究其单体转化率、动态力学性能、固化深度、吸水性和溶解性、挠曲强度、表面硬度、固化收缩率以及磨耗性能。随着交联剂含量的增加，复合树脂的单体转化率逐渐降低。在0℃～37℃范围内时，由实验室制备的复合树脂的储能模量均大于109Pa。实验室制备的复合树脂的固化深度均大于3mm。随着交联剂含量的增加，复合树脂的吸水值从8．21μg/mm3降低到7．69μg/mm3，然后再增加到7．72μg/mm3；材料的溶解值从0．48μg/mm3降低到0．08μg/mm3，然后再增加到0．25μg/mm3；复合树脂的挠曲强度值从88．25MPa增加到92．49MPa，然后再降低到86．11MPa；复合树脂的表面硬度未显明显规律性；复合树脂的体积磨耗量从29．13mm3下降到25．25mm3，然后再上升到30．30mm3；复合树脂的固化收缩率从3．7%下降到3．5%，然后再上升到3．6%。
生物材料;树脂假牙;丙烯酸甲酯;生物相容性
北京化工大学
硕士
材料学
聂俊
2009
中文
TB347;TQ325.7
84
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）