PETG复合材料、其制备方法及应用与流程

本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种PETG复合材料、其制备方法及应用。

背景技术：

牙齿不齐又称错牙畸形，是指儿童在生长发育过程中，由先天的遗传因素或后天的环境因素，如疾病、口腔不良习惯、替牙异常等导致的牙齿、颌骨、颅面的畸形。

随着医学技术的发展，很多正畸患者都可以通过佩戴矫治器来矫正牙齿。矫治器是一种治疗错颌畸形的装置，可称正畸矫治器。可产生作用力，或是咀嚼肌口周肌的功能作用力通过矫治器使畸形的颌骨、错位牙及牙周支持组织发生变化，以利于牙颌面正常生长发育。已知的牙齿矫治器有两种，一种为齿列矫治器，具体的是由各种金属部件代环，附件粘接固定在每一颗牙齿上，在由各种弓丝、弹簧曲，用结扎丝结扎在固定牙齿上面的托槽上，用结扎丝所形成的力矫正牙齿，这种矫正技术具有以下缺点：一是时间长，一般都在2年以上，复诊间隔时间短，需要占用病人较多时间来完成矫正过程；二是容易造成牙患，固定矫正需要在口内安装较多的矫正装置，给人“铁嘴铜牙”的感觉，口腔卫生不好维护，可能造成牙龈炎，牙齿变色、牙齿脱矿、口腔溃疡等。戴上托槽或牙丝的牙齿，很容易阻塞食物残渣，也很容易和口腔黏膜摩擦产生不适和疼痛的感觉，且影响美观。另一种为隐形矫治器，正畸患者通过佩戴无托槽隐形牙齿矫治器进行牙齿矫正。刚开始佩戴矫治器时，矫治器的矫治力会比较强劲，但是随着时间的推移，由于矫治器材质的原因，矫治器的回弹力在两周内会逐步消失，具体可见图1。即矫治器的矫治力会在两周内逐渐消失，两周后需要更换新的矫治器来重新增加矫治力。

综上所述，提供一种使用寿命长的牙齿矫治器是目前我们亟需解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施方式的一个目的在于提供一种PETG复合材料。

本发明实施方式的另一个目的在于提供上述PETG复合材料的制备方法。

本发明实施方式的还一个目的在于提供上述PETG复合材料的应用。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种PETG复合材料，该PETG复合材料以质量百分含量计包含：

PETG树脂 80～90％；

碳纳米纤维 5～10％；

助剂 5～10％。

优选地，该助剂为增塑剂、润滑剂、抗氧剂以及增容剂。

本发明的实施方式也提供该种PETG复合材料的制备方法，该方法包含以下步骤：

(1)以质量百分含量计称取：

PETG树脂 80～90％；

碳纳米纤维 5～10％；

助剂 5～10％；

(2)将PETG树脂除湿烘干后，加入碳纳米纤维、助剂，混合均匀得混合物；

(3)将混合物在150℃～260℃下塑化、冷却后，压膜成膜片。

进一步地，步骤(2)中的除湿烘干步骤为：65℃～75℃下除湿烘干3～5小时。

本发明的实施方式还提供上述PETG复合材料在制备牙齿矫治器中的应用。

具体地，本发明的实施方式还提供了一种包含上述PETG复合材料的无托槽隐形牙齿矫治器。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于碳纳米纤维在正常温度和湿度的环境中不会出现任何收缩，这样使得由包含碳纳米纤维的PETG复合材料制备的牙齿矫治器的回弹力衰减速率大大降低，提升了牙齿矫治器的矫治效率，从而实现延长牙齿矫治器寿命的目的。

附图说明

图1是现有牙齿矫治器的回弹力曲线图；

图2是包含本发明实施方式中的PETG复合材料的牙齿矫治器的回弹力曲线图；

图3是本发明第三实施方式中的无托槽隐形牙齿矫治器的制备工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种PETG复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)以质量百分含量计称取：

PETG树脂 80％；

碳纳米纤维 10％；

助剂 10％；

具体地，该助剂可以是增塑剂、润滑剂、抗氧剂以及增容剂。

(2)将PETG树脂在65℃下除湿烘干3小时后，加入碳纳米纤维、助剂，在高混机中混合均匀得混合物；

(3)将混合物在150℃下塑化、冷却后，压膜成生产矫治器的膜片。

本发明的第二实施方式涉及一种PETG复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)以质量百分含量计称取：

PETG树脂 90％；

碳纳米纤维 5％；

助剂 5％；

具体地，该助剂可以是增塑剂、润滑剂、抗氧剂以及增容剂。

(2)将PETG树脂在75℃下除湿烘干5小时后，加入碳纳米纤维、助剂，在高混机中混合均匀得混合物；

(3)将混合物在260℃下塑化、冷却后，压膜成生产矫治器的膜片。

值得注意的是，本发明第一实施方式与第二实施方式中的PETG复合材料均可以用于制备牙齿矫治器中。

另外，本发明第一实施方式与第二实施方式中的各个组分均可以通过市场购买获取。

本发明的第三实施方式涉及一种无托槽隐形牙齿矫治器，该矫治器包含第一实施方式或第二实施方式中所述的PETG复合材料。

进一步地，对本实施方式中的牙齿矫治器进行回弹力测试，测试结果如图2所示。从图2上可以得知，加入碳纳米纤维之后，牙齿矫治器的回弹力的衰减时间延长至3周。

值得一提的是，该无托槽隐形牙齿矫治器的制备工艺流程如图3所示。

具体的步骤如下：

1、光固化模型的完成：通过光固化的方式制作出患者的牙齿模型；

2、高温固化：使用高温固化箱完成此步骤，温度：80°，时间：20分钟。该步骤的目的是为了提高牙齿模型的硬度。

3、矫治器膜片的加热及压膜：将矫治器膜片压制在步骤2处理后的牙齿模型上。具体地，使用正压压膜机完成这2个步骤，加热25～30秒，正压20～60秒。其中，加热和压力的时间可以根据膜片的厚度适应性调整。

4、矫治器的冷却：在室温下自然冷却，不需要辅助机器。

5、矫治器的抛光打磨：使用打磨机将步骤4中的矫治器边缘毛刺部分打磨圆滑。即完成了矫治器的制备。

与现有技术相比，上述实施方式中的PETG复合材料中的碳纳米纤维在正常温度和湿度的环境中不会出现任何收缩，这样可以大大减弱牙齿矫治器回弹力衰减的速率，并在矫治的两周时间内将回弹力的衰减控制在一定范围之内，使得牙齿矫治器的矫治效率得到显著的提升。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。