基于层压法的隐形正畸用膜片制备及其性能研究
目前隐形正畸领域对膜片的性能没有统一的标准，且膜片材料基本被国外垄断，因此，研发国产隐形矫治膜片材料具有重要的意义。本论文对两种国外正畸膜片进行了全性能剖析，制定了隐形正畸用膜片性能参考指标。选取了热塑性聚氨酯(TPU)、环己二醇共聚聚酯(PETG)和聚碳酸酯(PC)三种材料，通过层压复合的方式进行了正畸膜片的制备，并对膜片进行了全面的性能测定，结论如下:(1)根据Biolon膜片和Erkodur膜片的性能测试参数，制定了隐形正畸用膜片的性能参考指标:拉伸强度50-60MPa，弯曲强度20-28MPa，拉伸模量1700-2100MPa，弯曲模量1700-2400MPa，透光率＞85％，雾度＜4％，应力松弛速率＜20kPa/min、应力松弛百分比＜20％，冲击强度22kJ/m2，吸水量＜15mg/cm3。 (2)PC片材对TPU膜片的透明性影响甚微，复合膜片的透光率基本在90％左右。PC片材增强了TPU片材的力学强度，双层TPU/PC复合膜片的拉伸强度基本在50MPa以上，拉伸模量在1800MPa以上，弯曲性能优异。此外，复合膜片256h的吸水量不超过10mg/cm3，4h应力松弛速率低于15kPa/min，松弛百分比在20％以下。但是双层TPU/PC复合膜片的雾度高于制定的指标，需要进一步降低复合膜片的雾度才能满足正畸要求。 (3)PC片材的引入改善了PETG膜片的应力松弛性能，在增强PETG膜片力学性能的同时几乎不影响膜片材料的透明性。且PETG/PC复合膜片的生物相容性良好。当PC片层的厚度为0.2mm时，层压PETG/PC复合膜片的4h应力松弛速率和松弛百分比分别为16.7kPa/min、19.3％，拉伸应力51MPa、模量1860MPa，弯曲应力26MPa、模量2140MPa，冲击强度为33kJ/m2，吸水量为7.7mg/cm3，细胞存活率为89％，溶血率为3.1％，可用于制备隐形矫治器。 (4)将综合性能最佳的双层PETG/PC2858(0.9mm/0.2mm)复合膜片按照隐形矫治牙套的制备工艺成型，制备出了能与国外矫治器相媲美的隐形矫治器。
隐形正畸膜片;热塑性聚氨酯;环己二醇共聚聚酯;聚碳酸酯;层压法;透明性能;力学性能;生物相容性
北京化工大学
硕士
材料工程
丁雪佳;徐福建
2021
中文
TQ323.4;TQ320.6
2021-09-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）