1.本发明涉及牙齿隐形正畸矫治材料技术领域，特别涉及一种矫治器专用双聚合物膜片及其制 备方法和牙科器具。
背景技术：
2.正畸治疗涉及重新定位未对准的牙齿以及改善咬合构型，以改善美容外观和牙科功能。通过在 延长的治疗时间段内向患者的牙齿施加受控的力来实现重新定位牙齿。
3.传统正畸是在牙齿上粘结称为“托槽”的小金属片，再将矫正弓丝结扎上去，使牙齿发生移动， 从而达到矫治目的。这种钢丝托槽矫治器往往给人留下满嘴“铁齿钢牙”的印象，不仅影响美观，还 易出现钢丝刮嘴、牙龈出血等状况，同时残留在钢丝托槽矫治器上的食物残渣难于清理，不便口腔 卫生维护，还可能导致牙龈发炎、牙齿脱矿变色等问题。口腔正畸隐形矫治技术通过计算机三维重 建及辅助软件设计，运用机械设备制得一序列连续的矫治装置，通过对牙齿进行连续不断的较小范 围和牙周组织移动最后达到矫治目的。与传统的矫治技术相比，隐形矫治技术具有透明美观、易于 摘戴、卫生干净，便于清洁、治疗结果可预测、佩戴舒适安全等优点。隐形矫治器通常是将透明的 高分子膜片加热软化并在一定的机械外力或压力下在所需模具上成型。热压膜片的材料通常采用 热塑性高分子材料，制成的矫治器需要符合自身的矫治特点才能保证口腔正畸的应用效果。用于制 作无托槽隐形矫治的热压膜材料必须满足以下重要性能：透明性能、力学性能、热性能、耐老化性 能和生物相容性。
4.北京化工大学张宁课题组(cn 105315624a)的采用聚对苯二甲酸乙二醇酯-1，4-环己烷二 甲醇酯，聚碳酸酯和热塑性聚氨酯共混制得单层隐形矫正膜片。当热塑性聚氨酯含量超过20％时， 透光率低于80％，影响矫治器佩戴效果；塑性聚氨酯含量较低时，所制备的牙膜片硬度较高，影 响佩戴舒适感。
5.苏州博理新材料科技有限公司(cn 207666718 u)采用双层tpu结构共挤出制备牙膜片， 内层材料采用软质tpu，能够提高佩戴舒适度，但软质tpu材料吸水力高，佩戴过程中，应力损 失严重；表层采用硬质的tpu材料应力作用下，容易产生表面破损和断裂，影响矫治效果。
6.综上所述，仍旧需要一种具有更加综合性能，舒适性好，矫治效果佳，尤其是具有更低吸水率 (或吸唾液率)和应力松弛率的隐形正畸矫治专用材料。
技术实现要素：
7.本技术的目的在于提供一种矫治器专用双层聚合物膜片及其制备方法和牙科器具，以解决现 有技术牙膜片硬度高、综合性能差等问题。
8.本技术的实施例可以通过以下技术方案实现：
9.一种矫治器专用双层聚合物膜片，包括：
10.a层聚合物和b层聚合物，其中a层聚合物为内层材料，b层聚合物为外层材料；
11.a层聚合物，为40-60重量％的聚碳酸酯、40-60重量％的热塑性聚氨酯聚合而成；
12.b层化聚合物，为75-90重量％的非晶形共聚聚酯、5-15重量％的聚碳酸酯、5-10重量％的 热塑性聚氨酯聚合而成。
13.进一步，所述a层聚合物中，所述聚碳酸酯：所述热塑性聚氨酯的重量％为4:6、5:5、6:4。
14.进一步，所述a层聚合物的邵氏硬度范围为40-55d。
15.进一步，所述a层聚合物中的热塑性聚氨酯邵氏硬度范围为30-40d。
16.进一步，所述b层聚合物中，所述非晶形共聚聚酯：所述聚碳酸酯：所述热塑性聚氨酯的重 量％为90:5:5、80:10:10、75:15:10。
17.进一步，所述b层化合物中热塑性聚氨酯邵氏硬度范围为65-80d。
18.进一步，所述b层聚合物中的非晶形共聚聚酯由对苯二甲酸、二元醇聚合而成，所述二元醇 为乙二醇和1.4-环己烷二醇。
19.进一步，所述1.4-环己烷二醇占二元醇重量大于或等于50重量％。
20.一种制备前述矫治器专用双层聚合物膜片的方法，包括如下步骤：
21.第一步：将40-60重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，40-60重量％热塑性聚氨酯在70℃ 下真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过挤压造粒机以90-100r/min的转速在200℃-210℃ 下挤出造粒，得到a层聚合物粒料一；
22.第二步：将5-15重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，75-90重量％的非晶形共聚聚酯在 90℃下真空干燥6h，5-10重量％的热塑性聚氨酯在70℃下真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合 均匀，通过挤压造粒机以90-100r/min的转速在220℃下挤出造粒，得到b层聚合物粒料一；
23.第三步：a层聚合物粒料一和b层聚合物粒料一除湿干燥9小时以上，使得两种材料的水分 含量低于0.1重量％的a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二；
24.第四步：将a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二分别投入两台不同的挤出机进行挤出成型， a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二在挤出模头中熔体结合，得到具有a层聚合物和b层聚合 物的双层结构膜片
25.第五步：将双层结构的膜片材料经定型辊冷却定型至需要的厚度。
26.一种牙科器具，由前述矫治器专用双层聚合物膜片制成，所述牙科器具与一颗或多颗牙齿共形。
27.本技术的实施例提供的一种矫治器专用的双层聚合物膜片及其制备方法和牙科器具至少具有 以下有益效果：
28.基于本发明共混改性的a层聚合物作为内层材料，具有优异的佩戴舒适性、应力保持性和尺 寸稳定性；
29.基于本发明的共混改性的b层聚合物作为外层材料，具有尺寸稳定性高，韧性好，耐应力开 裂强，加工性好等优势。
具体实施方式
30.本技术的描述中，为了区分不同的单元，本说明书上用了第一、第二等词汇，但这些不会受到 制造的顺序限制，也不能理解为指示或暗示相对重要性，其在本技术的详细说
明与权利要求书上， 其名称可能会不同。
[0031][0032][0033][0034]
本说明书中词汇是为了说明本技术的实施例而使用的，但不是试图要限制本技术。还需要说明 的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以 是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通 过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的技术人员而言，可以具体理解上 述术语在本技术中的具体含义。
[0035]
实施例1
[0036]
根据本发明的一个方面提供一种矫治器专用双层聚合物膜片，包括a层聚合物和b层聚合物， 其中，a层聚合物为内层材料，b层聚合物为外层材料。
[0037]
a层聚合物，为60重量％的聚碳酸酯、40重量％的热塑性聚氨酯聚合而成；
[0038]
b层化聚合物，为90重量％的非晶形共聚聚酯、5重量％的聚碳酸酯、5重量％的热塑性聚氨 酯聚合而成。
[0039]
其中，矫治器专用双层聚合物膜片所有组分的各百分含量之和为100重量％。
[0040]
所述a层聚合物的邵氏硬度范围为55d。
[0041]
所述a层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为40d。
[0042]
所述b层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为80d。
[0043]
所述b层聚合物中的非晶形共聚聚酯由对苯二甲酸、二元醇聚合而成，所述二元醇为乙二醇 和1.4-环己烷二醇。其中，所述1.4-环己烷二醇占二元醇重量大于或等于50重量％，共聚聚酯具 有良好的加工性和相容性，只有共聚聚酯含量足够高才能保证共混性能。
[0044]
作为本发明的一个实施方案，所述双层聚合物膜片中，聚碳酸酯在300℃和1.2kg测试条件 下，熔融指数≥15g/10min。
[0045]
本发明另一方面提供了一种制备上述的一种矫治器专用双层聚合物膜片的方法，包括如下步 骤：
[0046]
第一步：将60重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，40重量％的热塑性聚氨酯在70℃下 真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过双螺杆挤压造粒机以90r/min的转速在200℃下 挤出造粒，得到a层聚合物粒料一；
[0047]
第二步：将5重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，90重量％的非晶形共聚聚酯在90℃下 真空干燥6h，5重量％的热塑性聚氨酯在70℃下真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过 双螺杆挤压造粒机以100r/min的转速在220℃下挤出造粒，得到b层聚合物粒料一；
[0048]
第三步：a层聚合物粒料一和b层聚合物粒料一除湿干燥9小时以上，使得两种材料的水分 含量低于0.1重量％的a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二；
[0049]
第四步：将a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二分别投入两台不同的挤出机进行挤出成型， a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二在挤出模头中熔体结合，得到具有a层聚合物和b层聚合 物的双层结构膜片
[0050]
第五步：将双层结构的膜片材料经定型辊冷却定型至需要的厚度。
[0051]
本实施例的双层结构膜片经检测，a层聚合物的拉伸强度为46.1mpa，断裂延伸率为198％， 邵氏硬度为51d；b层聚合物的拉伸强度为50.2mpa，断裂延伸率为164％，24小时盈利残留 64％。
[0052]
本发明另一方面提供了一种牙科器具，由前述矫治器专用双层聚合物膜片制成，所述牙科器具 与一颗或多颗牙齿共形，用于矫治牙齿。
[0053]
实施例2
[0054]
本实施例与实施例1相似，不同之处在于：
[0055]
a层聚合物，为50重量％的聚碳酸酯、50重量％的热塑性聚氨酯聚合而成；
[0056]
b层化聚合物，为80重量％的非晶形共聚聚酯、10重量％的聚碳酸酯、10重量％的热塑性 聚氨酯聚合而成。
[0057]
其中，矫治器专用双层聚合物膜片所有组分的各百分含量之和为100重量％。
[0058]
所述a层聚合物的邵氏硬度范围为50d。
[0059]
所述a层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为35d。
[0060]
所述b层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为75d。
[0061]
所述b层聚合物中的非晶形共聚聚酯由对苯二甲酸、二元醇聚合而成，所述二元醇为乙二醇 和1.4-环己烷二醇。其中，所述1.4-环己烷二醇占二元醇重量大于或等于50重量％，共聚聚酯具 有良好的加工性和相容性，只有共聚聚酯含量足够高才能保证共混性能。
[0062]
作为本发明的一个实施方案，所述双层聚合物膜片中，聚碳酸酯在300℃和1.2kg测试条件 下，熔融指数≥15g/10min。
[0063]
本实施例另一方面提供了一种制备上述的一种矫治器专用双层聚合物膜片的方法，包括如下 步骤：
[0064]
第一步：将50重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，50重量％的热塑性聚氨酯在70℃下 真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过双螺杆挤压造粒机以90r/min的转速在210℃下 挤出造粒，得到a层聚合物粒料一；
[0065]
第二步：将5重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，90重量％的非晶形共聚聚酯在90℃下 真空干燥6h，5重量％的热塑性聚氨酯在70℃下真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过 双螺杆挤压造粒机以90r/min的转速在220℃下挤出造粒，得到b层聚合物粒料一；
[0066]
第三步：a层聚合物粒料一和b层聚合物粒料一除湿干燥9小时以上，使得两种材料的水 分含量低于0.1重量％的a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二；
[0067]
第四步：将a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二分别投入两台不同的挤出机进行挤出成 型，a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二在挤出模头中熔体结合，得到具有a层聚合物和 b层聚合物的双层结构膜片
[0068]
第五步：将双层结构的膜片材料经定型辊冷却定型至需要的厚度。
[0069]
本实施例的双层结构膜片经检测，a层聚合物的拉伸强度为43.5mpa，断裂延伸率为220％， 邵氏硬度为46d；b层聚合物的拉伸强度为51.5mpa，断裂延伸率为152％，24小时盈利残留 70％。
[0070]
实施例3
[0071]
本实施例与实施例1相似，不同之处在于：
[0072]
a层聚合物，为40重量％的聚碳酸酯、60重量％的热塑性聚氨酯聚合而成；
[0073]
b层化聚合物，为75重量％的非晶形共聚聚酯、15重量％的聚碳酸酯、5重量％的热塑性聚 氨酯聚合而成。
[0074]
其中，矫治器专用双层聚合物膜片所有组分的各百分含量之和为100重量％。
[0075]
所述a层聚合物的邵氏硬度范围为40d。
[0076]
所述a层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为30d。
[0077]
所述b层聚合物中，热塑性聚氨酯的邵氏硬度范围为65d。
[0078]
所述b层聚合物中的非晶形共聚聚酯由对苯二甲酸、二元醇聚合而成，所述二元醇为乙二醇 和1.4-环己烷二醇。其中，所述1.4-环己烷二醇占二元醇重量大于或等于50重量％，共聚聚酯具 有良好的加工性和相容性，只有共聚聚酯含量足够高才能保证共混性能。
[0079]
作为本发明的一个实施方案，所述双层聚合物膜片中，聚碳酸酯在300℃和1.2kg测试条件 下，熔融指数≥15g/10min。
[0080]
本实施例另一方面提供了一种制备上述的一种矫治器专用双层聚合物膜片的方法，包括如下 步骤：
[0081]
第一步：将40重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，60重量％的热塑性聚氨酯在70℃下 真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通过双螺杆挤压造粒机以100r/min的转速在210℃下 挤出造粒，得到a层聚合物粒料一；
[0082]
第二步：将15重量％的聚碳酸酯在110℃真空干燥9h，75重量％的非晶形共聚聚酯在90℃ 下真空干燥6h，5重量％的热塑性聚氨酯在70℃下真空干燥2h，再在高速搅拌机中混合均匀，通 过双螺杆挤压造粒机以100r/min的转速在220℃下挤出造粒，得到b层聚合物粒料一；
[0083]
第三步：a层聚合物粒料一和b层聚合物粒料一除湿干燥9小时以上，使得两种材料的水 分含量低于0.1重量％的a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二；
[0084]
第四步：将a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二分别投入两台不同的挤出机进行挤出成 型，a层聚合物粒料二和b层聚合物粒料二在挤出模头中熔体结合，得到具有a层聚合物和 b层聚合物的双层结构膜片
[0085]
第五步：将双层结构的膜片材料经定型辊冷却定型至需要的厚度。
[0086]
本实施例的双层结构膜片经检测，a层聚合物的拉伸强度为41.6mpa，断裂延伸率为226％， 邵氏硬度为40d；b层聚合物的拉伸强度为52.1mpa，断裂延伸率为137％，24小时盈利残留 72％。
[0087]
以上对本技术的具体实施方式作了详细介绍，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本申 请原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也属于本技术权利要求的 保护范围。