丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯等等，其在硬度、弯曲强度 和断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0037] 再有，采用微纳米氧化锆时，相比纳米氧化锆粉末、羟基磷灰石、钛酸镁、钛酸钙 粉、铌酸锌粉和钛酸钡组分时，其在硬度、弯曲强度和断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0038](3)本发明通过将热固性丙烯酸酯类聚合物的含量控制在13-28%，氧化锆陶瓷 粉的含量控制在70-85%，两者在含量上的配比能够使最终得到的复合铸造蜡模料具有优 异的性能，当热固性丙烯酸酯类聚合物的含量小于13%或高于28%，以及氧化锆陶瓷粉的 含量在70%以下或85%以上时，其所配合形成的组合物在性能上不及本发明的复合铸造 蜡模料，本发明的复合铸造蜡模料相比采用除本发明限定的上述其它含量的热固性丙烯酸 酯类聚合物和氧化锆陶瓷粉时，其在硬度、弯曲强度和断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0039] (4)本发明的复合铸造蜡模料在选择聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯 双甲基丙烯酸酯，尤其是选择氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯作为主要原料之一时，能够进一 步提高其整体性能。
【附图说明】
[0040] 图1是实施例5制备得到的圆盘形有机/无机复合材料。
【具体实施方式】
[0041] 为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施 例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0042] 实施例
[0043] -种有机/无机复合材料，主体原料为微纳米氧化锆粉末和热固性丙烯酸酯类聚 合物，其中热固性丙烯酸酯类聚合物为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯双甲基 丙烯酸酯；辅料为环烷酸钴、K560偶联剂、颜料、偶氮二异丁腈、POE DF605增韧剂，各组分 的质量百分含量之和为l〇〇wt%。
[0044] 该有机/无机复合铸造蜡模料的制备方法包括如下步骤：
[0045] (1)将各原料按照比例机械混合；
[0046](2)将混合物在搅拌的过程中，按照20°C/小时的升温速度升至85°C，并维持此温 度并持续搅拌2小时，使热固性聚丙烯酸酯类单体预聚合；
[0047] (3)观察混合物粘度明显增大时，移除加热装置使之在在自然条件下冷却至室 温；
[0048] (4)将粘桐的混合物在|旲具中饶铸；
[0049] (5)将模具放置于60°C，并维持该温度24小时，使热固性丙烯酸酯类单体继续进 行本体链式聚合反应，由粘稠状转化为明显固化；
[0050] (6)当混合物固化后，将模具置于140°C加热2小时，使体系中残留的热固性聚丙 烯酸酯类单体反应完全；
[0051] (7)将固化后的复合铸造蜡模料脱模，得到所述复合铸造蜡模料。
[0052] 实施例1-5
[0053] 按上述实施例所述原料配比和制备方法制得有机/无机复合铸造蜡模料，具体配 方如表1所示；图1示出了实施例5制备得到的圆盘形有机/无机复合铸造蜡块。
[0054] 对比例1-7
[0055] 按上述实施例所述制备方法制得有机/无机复合铸造蜡模料，但对于其中的各原 料和配比进行了如下调整，（1)分别利用现有技术中的纳米氧化锆粉末、羟基磷灰石和钛酸 镁来替代实施例1-5中的微纳米氧化锆粉末；（2)分别利用聚甲基丙烯酸甲酯和2-甲基丙 烯酸甲酯来替代实施例1-5中的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯； (3)分别调整实施例中的微纳米氧化锆粉末和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯/氨基甲酸酯双甲 基丙烯酸酯的质量百分含量。具体配方如表1所示。
[0056] 表 1
[0057] LUUOO」：
[0059] 将实施例1-5和对比例1-7所制备的铸造蜡按如下方法进行性能测试：
[0060] (1)硬度：采用维氏硬度仪测定；
[0061] (2)弯曲强度：采用三点弯曲法测试；
[0062] (3)断裂韧性：采用单边直通切口梁法测试；
[0063] (4)密度：采用阿基米德定律法测试。
[0064] 对实施例1-5和对比例1-7的测试结果如表2所示。
[0065] 表 2
[0066]
[0067] 通过表1-表2可以看出以下几点：
[0068] (1)采用热固性丙烯酸酯塑料时，相比其它的丙烯酸酯类聚合物，例如聚甲基丙烯 酸甲酯、2-甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯等等，其在硬度、弯曲强度和 断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0069] (2)采用微纳米氧化锆时，相比纳米氧化锆粉末、羟基磷灰石、钛酸镁、钛酸钙粉、 铌酸锌粉和钛酸钡组分时，其在硬度、弯曲强度和断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0070] (3)通过将热固性丙烯酸酯类聚合物的含量控制在13-28%，氧化锆陶瓷粉的含 量控制在70-85%，相比热固性丙烯酸酯类聚合物的含量小于13%或高于28%，以及氧化 锆陶瓷粉的含量在70%以下或85%以上时，本发明的复合铸造蜡模料在硬度、弯曲强度和 断裂韧性以及密度方面都有所提高。
[0071] 通过上述实施例可以看出，本发明提供的有机/无机铸造蜡模料加工中，明显提 高了热固性聚丙烯酸酯类树脂的强度及硬度，且该模料内部成分均一，从而提高其加工性 能，并且氧化锆添加范围的选择以及热固性聚丙烯酸酯类树脂种类的具体选择，使得该两 种组分发挥了协同作用，使得其在保持断裂韧性的同时，提高了表面硬度，获得了硬度和耐 磨性倶佳的复合铸造蜡模料，可将其作为软骨、义齿、关节、以及非结构性人造骨材料应用 于医学领域。
[0072] 申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局 限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的 技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的 添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【主权项】
1. 一种有机/无机复合铸造蜡模料，其特征在于，所述复合铸造蜡模料包含主体原料 和辅料，其中主体原料为热固性丙烯酸酯类聚合物与氧化锆陶瓷粉。2. 根据权利要求1所述的复合铸造蜡模料，其特征在于，所述热固性丙烯酸酯类聚合 物的质量百分含量为13-28 %，优选为15-23% ; 优选地，所述氧化锆陶瓷粉的质量百分含量为70-85 %，优选为75-82 %。3. 根据权利要求1或2所述的复合铸造蜡模料，其特征在于，所述热固性丙烯酸酯类聚 合物为聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯，优选为氨基甲酸酯双 甲基丙烯酸酯； 优选地，所述氧化锆陶瓷粉为微纳米结构，其粒度为2-30微米，相对密度为5. 58。4. 根据权利要求1-3任一项所述的复合铸造蜡模料，其特征在于，所述辅料为钴盐促 进剂、K560偶联剂、颜料、引发剂或增韧剂中的任意一种或至少两种的混合； 优选地，所述辅料的质量百分含量为1. 4-2. 5%，优选为1. 8-2. 2% ; 优选地，所述引发剂为偶氮二异丁腈，所述增韧剂为POE DF605。5. 根据权利要求1-4任一项所述的复合铸造蜡模料的制备方法，其特征在于，采用二 步本体聚合方法进行制备。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括：首先在80-90°C预聚合，优 选为85°C，室温冷却后加热至50-70°C，优选为60°C并保持24小时，最后在120-160°C完成 反应，优选为140°C，得到所述复合铸造蜡模料。7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： (1) 将主体原料和辅料进行混合并搅拌，在搅拌的过程中，以20°C /小时的升温速度升 至85°C，并维持该温度持续搅拌2小时，使热固性丙烯酸酯类单体预聚合； (2) 当混合物的粘度明显增大时，冷却至室温，并在模具中浇铸； (3) 将所述模具放置于60°C，并维持该温度24小时，使热固性聚丙烯酸酯类单体继续 进行本体链式聚合反应，由粘稠状转化为明显固化； (4) 固化后，将所述模具置于140°C加热2小时，使体系中残留的热固性聚丙烯酸酯类 单体反应完全； (5) 将固化后的复合铸造蜡模料脱模，得到所述复合铸造蜡模料。8. 根据权利要求1-4任一项所述的复合铸造蜡模料在医用高分子材料中的用途。9. 根据权利要求1-4任一项所述的复合铸造蜡模料在义齿制作中的用途。
【专利摘要】本发明提供了一种有机/无机复合材料及其制备方法和在义齿制作中的用途，所述复合材料包含主体原料和辅料，其中主体原料为热固性丙烯酸酯类聚合物与氧化锆陶瓷粉；本发明的复合铸造蜡模料由二步本体聚合法制备得到。本发明提供的复合材料硬度介于热固性丙烯酸酯塑料与氧化锆陶瓷之间，具有耐磨、韧性好、生物安全性高等特点，经机械精密加工后，可作为软骨、义齿、关节、以及非结构性人造骨材料使用。
【IPC分类】A61L27/42, A61L27/50, A61L27/10
【公开号】CN105107025
【申请号】CN201510578568
【发明人】李晓强
【申请人】上海沪亮生物医药科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月11日