一种耐应力松弛用单层牙科膜片及其制备方法与流程

本发明涉及生物医用，特别涉及一种耐应力松弛用单层牙科膜片及其制备方法。

背景技术：

1、传统正畸治疗主要采用的是托槽直丝弓矫治技术，易造成疼痛、牙斑菌感染等牙科问题。

2、近年来可摘戴式无托槽隐形矫治技术社会认可度逐步提高。矫治器变形产生一定回弹力，该回弹力作为矫治力对牙齿进行矫治，实现矫治效果。隐形矫治技术疗效可控、佩戴舒适美观、矫治力和矫治周期也能在一定程度上控制，因此被医生和患者广为接受。隐形矫治市场年增长40％。但隐形矫治同样存在一定问题，如矫治力相对托槽直丝弓矫治技术低，对于切牙大幅度移动等案例矫治效果欠佳。此外可摘戴式无托槽隐形矫治器通常具有较高的应力衰减，因此可能会导致矫治周期的延长。

3、为解决应力松弛问题，专利号为cn 113773462 a的专利提供了一种隐形正畸用聚氨酯膜片的制备方法，该专利通过原位聚合技术将纳米羟基磷灰石掺杂到所形成的聚氨酯弹性体中，利用纳米羟基磷灰石与高分子材料之间的共价键密度以及自身的物理交联作用，改善了材料的强度及回弹率。该方法得到的tpu膜片可以调节最大矫治力，但应力松弛性能仍然存在缺陷，矫治力在较短时间内存在大幅度衰减现象。

4、目前，缺乏一种应力松弛性能佳的耐应力松弛用单层牙科膜片及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术之不足，本发明的目的是提供一种应力松弛性能佳的耐应力松弛用单层牙科膜片及其制备方法。

2、为实现上述申请目的，本发明采用的技术方案如下：第一方面，本发明提供了耐应力松弛用单层牙科膜片；第二方面，本发明提供了一种耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法。

3、本发明的一种耐应力松弛用单层牙科膜片，所述耐应力松弛用单层牙科膜片包括重量份数计的如下组分组成：

4、

5、进一步地，所述填料为氨基修饰的sio2纳米材料或羟基kh550修饰的sio2纳米材料中的至少一种，所述扩链剂为小分子二元醇，所述催化剂为二月桂酸二丁锡，所述uv光固化交联剂为三羟甲基丙烷单烯丙基醚。

6、进一步地，所述二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi或二苯甲烷二异氰酸酯mdi中的至少一种；所述聚酯二元醇或聚醚二元醇包括聚己二酸丁二醇酯二醇、聚ε-己内酯二醇、聚丁二烯二元醇或聚四氢呋喃二醇中的至少一种，所述聚酯二元醇或聚醚二元醇的数均分子量为5002000。

7、更进一步地，所述小分子二元醇包括乙二醇、1，4丁二醇、1，6己二醇、丙二醇、1，4-环己烷二甲醇chdm、新戊二醇或对苯二甲二羟乙酯中的至少一种。

8、进一步地，制备表面氨基修饰的sio2纳米材料：将二氧化硅水洗至agno3溶液检测无氯离子，干燥，取适量二氧化硅，加入乙醇、kh-550，80℃下搅拌反应4h，抽滤，洗涤，110℃干燥3h，制得氨基修饰的sio2纳米材料。

9、进一步地，制备粉末状羧基化二氧化硅微球：先称取适量硅烷偶联剂kh-550，并称取等摩尔量的丁二酸酐，将两者均匀分散在dmf中，搅拌3h后，向其中加入经过超声分散的二氧化硅微球的dmf悬浮液及适量的蒸馏水，继续搅拌5h，搅拌结束后，反复用无水乙醇与蒸馏水洗涤，干燥后制得粉末状羧基化二氧化硅微球。

10、本发明的一种所述的耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法，包括如下步骤：

11、(1)预聚：称取权利要求1所述的各组分，将聚酯二元醇或聚醚二元醇、二异氰酸酯在70℃下干燥4小时，随后将二异氰酸酯、聚酯二元醇或聚醚二元醇和二月桂酸二丁锡混合后，加入到反应器中，反应器预先通过氮气，进行搅拌得到预聚体；

12、(2)扩链：在预聚体中加入已干燥的扩链剂、填料和uv光固化交联剂反应制得聚氨酯树脂熔体；

13、(3)成型：利用挤出造粒机对得到的物料造粒得到聚氨酯粒料，将粒子利用挤出流延机制备厚度为0.75mm的齿科膜片；

14、(4)光固化交联：通过对膜片进行uv紫外光照射使膜片交联固化，制得耐应力松弛用单层牙科膜片。

15、进一步地，在步骤(1)中，对聚酯二元醇或聚醚二元醇在70℃下进行干燥处理，随后将二异氰酸酯、聚酯二元醇或聚醚二元醇和二月桂酸二丁锡混合后，通入氮气，在80-100℃下搅拌反应3小时；

16、在步骤(2)中，所述扩链剂为小分子二元醇，所述催化剂为二月桂酸二丁锡，所述uv光固化交联剂为三羟甲基丙烷单烯丙基醚。

17、进一步地，在步骤(2)中，体系降温至50-70℃，加入干燥好的表面氨基或羟基kh550修饰的sio2纳米材料搅拌10分钟，再加入干燥好的小分子二元醇或二元胺和三羟甲基丙烷单烯丙基醚tmpme升温至80-100℃反应1小时，制得聚氨酯树脂熔体；在步骤(3)中，将得到的块状产物粉碎后挤出造粒，得到tpu粒子，随后对tpu粒子利用挤出流延机制备厚度为0.75mm的齿科膜片。

18、更进一步地，在步骤(4)中，将得到的产物加热到90℃，之后进行紫外光照射，紫外光波长为365nm，照射时间为7秒钟，曝光能量为600mj/cm2，进行光固化交联，冷却制得光固化交联的tpu膜片。

19、与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)本发明通过有机无机原位杂化制备出双重交联聚氨酯，从而大幅度提升膜片的应力松弛性能。改变sio2纳米材料和tmpme的含量，即可改变这种交联密度，从而改变膜片的性能，以满足正畸所需要的不同强度的矫治力和松弛效果。

技术特征：

1.一种耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：所述耐应力松弛用单层牙科膜片包括重量份数计的如下组分组成：

2.根据权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：所述填料为氨基修饰的sio2纳米材料或羟基kh550修饰的sio2纳米材料中的至少一种，所述扩链剂为小分子二元醇，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述uv光固化交联剂为三羟甲基丙烷单烯丙基醚。

3.根据权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：所述二异氰酸酯包括异佛尔酮二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi或二苯甲烷二异氰酸酯mdi中的至少一种；所述聚酯二元醇或聚醚二元醇包括聚己二酸丁二醇酯二醇、聚e-己内酯二醇、聚丁二烯二元醇或聚四氢呋喃二醇中的至少一种，所述聚酯二元醇或聚醚二元醇的数均分子量为500-2000。

4.根据权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：所述小分子二元醇包括乙二醇、1，4丁二醇、1，6己二醇、丙二醇、1，4-环己烷二甲醇chdm、新戊二醇或对苯二甲二羟乙酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：制备表面氨基修饰的sio2纳米材料：将二氧化硅水洗至agno3溶液检测无氯离子，干燥，取100g氧化硅，加入500ml乙醇、5g kh-550，80℃下搅拌反应4h，抽滤，洗涤，110℃干燥3h，制得氨基修饰的sio2纳米材料。

6.根据权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片，其特征在于：制备表面羧基修饰的sio2纳米材料：先称取5g硅烷偶联剂kh-550，并称取等摩尔量的丁二酸酐，将两者均匀分散在dmf中，搅拌3h后，向其中加入经过超声分散的二氧化硅的dmf悬浮液及适量的蒸馏水，继续搅拌5h；搅拌结束后，反复用无水乙醇与蒸馏水洗涤，干燥后得到粉末状羧基化二氧化硅。

7.一种权利要求1所述的耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，对聚酯二元醇或聚醚二元醇在70℃下进行干燥处理，随后将二异氰酸酯、聚酯二元醇或聚醚二元醇和二月桂酸二丁锡混合后，通入氮气，在80-100℃下搅拌反应2-3小时；

9.根据权利要求8所述的耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，体系降温至50-70℃，加入干燥好的表面氨基或羟基kh550修饰的sio2纳米材料搅拌10分钟，再加入干燥好的小分子二元醇或二元胺和三羟甲基丙烷单烯丙基醚tmpme升温至80-100℃反应1小时，制得聚氨酯树脂熔体；在步骤(3)中，将得到的块状产物粉碎后挤出造粒，得到tpu粒子，随后对tpu粒子利用挤出流延机制备厚度为0.75mm的齿科膜片。

10.根据权利要求9所述的耐应力松弛用单层牙科膜片的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，将得到的产物加热到90℃，之后进行紫外光照射，紫外光波长为365nm，照射时间为7秒钟，曝光能量为600mj/cm2，进行光固化交联，冷却制得光固化交联的tpu膜片。

技术总结
本发明公开了一种耐应力松弛用单层牙科膜片及其制备方法，所述耐应力松弛用单层牙科膜片包括重量份数计的如下组分组成：二异氰酸酯100‑200份，聚酯二元醇或聚醚二元醇200‑400份，填料5‑12份，扩链剂20‑80份，催化剂0.02‑0.05份，UV光固化交联剂5‑12份。本发明通过有机无机原位杂化制备出双重交联聚氨酯，其特点为应力松弛性能极佳。

技术研发人员：张欣戎,郭金福
受保护的技术使用者：上海沐良医疗器械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15