有机高分子材料

有机高分子材料 有机高分子材料概述: 一、基本概念 聚合物(polymer):由许多相同的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子化合物。 单体(momomer):由能够形成结构单元的分子所组成的化合物。 聚合度(degree of polymorization):一个聚合物分子中的重复单元数。 均聚物(homopolymer):由一种单体聚合而成的聚合物。 共聚物(copolymer):由两种以上单体共聚而成的聚合物。 二、分类 热塑性(thermoplastic)塑料:受热时能塑化和软化，冷却时能凝固成型，温度改变时可以反复变形。 热固性(thermosetting)塑料:受热时塑化和软化，发生化学变化并固化成型，冷却后如再次受热不再发生塑性变形。 【热固性材料比热塑性材料强度高，且不被熔化分解。 大部分树脂均为热固性，交联结构。】 三、分子结构 线型、支链、交联 四、聚合反应 加聚反应(addition polymerization):单体加成而聚合起来的反应，无副产物生成。 缩聚反应(condensated polymerization):聚合反应过程中除生成聚合物外，同时还有低分子副产物(如水，酒精)产生的反应。 【最终产物可能形变】 加聚反应:树脂及合成材料，如修复材料，水门汀，密封剂，粘结剂，均是通过加聚反应获得的。 过程: 一、链引发:引发剂产生的自由基成为活性中心，与单体作用引发反应。 引发方式: 1、引发剂:含弱键易于产生自由基的物质，可在热能光能或辐射能的作用下裂解出自由基。 如:无机或有机过氧化物BPO，偶氮化合物，安息香，樟脑醌 2、有些单体可直接利用光、热、辐射等能源产生单体自由基。 二、链增长:单体自由基可形成新的自由基，与其他单体分子结合成单元更多的链自由基。 三、链终止:两自由基相遇，由于独电子消失而使链终止。 阻聚剂:大量的氧气，丁香油，氢醌。 (本身易与自由基结合形成稳定的自由基或化合物，使反应终止。) 印模材料 一、印模材料的性能要求 1、 良好的生物安全性:须对全身和局部组织无毒性，无刺激性，无致癌性和致畸变，无生 物退变性，代谢或降解产物对人体无害，且易被代谢。 2、 良好的流动性，弹性，可塑性 良好的流动性有助于材料流至各细微部分，取得清晰的印模从而准确反应口腔组织面情 况。 弹性使得材料凝固后具有一定的回复性能，使印模从口中取出时不致因组织倒凹造成永久变 形。(永久变形率小于2.5%) 可塑性指材料具有良好的塑性能力。 3、 适当的凝固时间:印模材料从混合搅拌开始3-5分钟凝固。 4、 良好的准确性、形稳性 准确性要求印模能准确反应所制取的口腔组织情况，形稳性要求材料具有形状的稳定性。 5、 与模型材料不发生化学变化 6、 强度好 7、 操作简便，价格低廉，良好的储存稳定性，易推广使用。 获得小的永久变形: • 压缩率较小(材料特性) • 压缩时间较短(口内取出印模时应快速) • 恢复时间较长(放置一段时间:8 min) 二、概述 印模材料(impression material ,IM)是取制口腔或其他有关组织的印模时采用的材料。 分类: 根据凝固形式: 化学凝固类(热固性):经化学反应(链加长，交联)凝固 热凝固类(热塑性):经物理变化(固化，凝胶化)凝固，不稳定 根据有无弹性及是否可反复使用: 弹性: 1、可逆:琼脂; 不可逆:藻酸盐*，聚醚*，聚硫，硅橡胶(加成型*，缩合型) 2、水溶性(水胶体印模材料):琼脂，藻酸盐 非水溶性:聚醚，聚硫，硅橡胶 非弹性: 可逆:印模膏* 不可逆:氧化锌丁香酚，印模石膏 三、常用印模材料 印模膏(impression compound) 加热软化，冷却变硬，(热塑性材料)，非弹性可逆性。 在口腔中流动性小，不宜作为功能印模材料;硬度大，作为初印模(全副假牙，局部可摘义 齿)，再用其他印模材料取二次印模。 氧化锌丁香酚印模材料 非弹性不可逆，呈糊状。 流动性大，可形成薄膜复制出微细的口腔结构，印模准确性高 流动性过大，强度和韧性不够，只能与其他印模材料配合使用，作为二次印模材料。 且凝固后无弹性不能复制倒凹区。 水胶体印模材料 特点: 藻酸盐印模材料: 1、弹性不可逆，主要成分是水，精确度不如琼脂，便于使用，粉剂型与水调和使用，糊剂型与胶结剂配合使用。 2、组成: (1) 藻酸盐:藻酸钠、藻酸钾等。溶于水而不溶于其他有机溶剂，溶于水后呈溶胶状态。 遵循大分子溶胀规律(溶胀后胀大的颗粒彼此相连形成网状骨架，溶剂包藏在网眼 中不能自由流动形成特殊的半固态)，且溶胀停止在一定的程度称为有限溶胀。 (2) 缓凝剂:碳酸钠、磷酸钠等。作用是与藻酸钠竞争硫酸钙最初释放出的钙离子，减 缓藻酸盐溶胶与胶结剂硫酸钙的反应速度，延缓临床操作时间，并具有加速藻酸盐 在配置过程中的溶解作用。 (3) 填料:如滑石粉、硅藻土、碳酸钙。能增加藻酸盐凝胶的强度，使取制的印模保持 良好的形状稳定。 (4) 稀释剂:分散介质，水。 (5) 增稠剂:硼砂、硅酸盐等。增加材料稠度，提高材料韧性。 (6) 指示剂:酚酞 (7) 矫味剂和防腐剂:香精，麝香草酚。 3、凝固原理: 置换与交联 第一步:碳酸钠与硫酸钙反应，生成不溶性的碳酸钙盐 第二步:剩余的硫酸钙与藻酸钠反应，故形成藻酸钙的时间减慢，达到临床操作的时间。 4、优缺点: 优点: (1)因藻酸盐的亲水特性能与口腔中唾液良好结合，故口腔组织与印模材料之间很少有气泡产生。 (2)与石膏结合比其他弹性印模材料结合良好 (3)流动性好，弹性好，强度高。 (4)操作简便，价格低廉 缺点: 水胶体印模材料具有凝溢和渗润现象:凝溢是凝胶中水含量减少后，出现凝胶裂隙的现象; 渗润是凝胶吸收水分而膨胀的现象。 凝溢和渗润，以及伴随的收缩作用，会使印模改变其尺寸的稳定，影响印模的准确性。(故完成印模后应尽快灌注) 5、凝固时间: 即藻酸钠溶胶与硫酸钙混合开始到凝固作用发生的时间。规定，室温20度，2-5分钟凝固。 调拌60s，工作时间30s，口内凝固时间120-150s。 影响凝固时间的因素: (1)藻酸钠溶胶中缓凝剂的量:缓凝剂越多，凝固时间越慢;缓凝剂少，凝固时间加快 (2)藻酸钠溶胶与胶结剂硫酸钙的比例:胶结剂多，凝固时间快;胶结剂少，凝固时间减慢。但若两者比例差别过大，则影响印模的性能，胶结剂增多，印模弹性降低;胶结剂减少，印模强度降低。 (3)温度:温度高，凝固快;温度低，凝固慢。 琼脂印模材料 1、弹性可逆 2、组成 凝胶状态的琼脂 填料:硼酸盐，硅藻土，二氧化硅 加速剂:硫酸盐 增塑剂:甘油 消毒防腐剂:麝香草酚 3、性能: (1)胶凝作用:利用凝胶和溶胶之间的转换，成为可逆性水胶体印模材料。 温度降低，溶胶状态的琼脂粘度变大，最后失去流动性，形成冻状的半固体状态，成为凝胶。 胶凝温度:36-40;凝胶转变为溶胶:60-70 (2)流动性和粘度 (3)渗润和凝溢作用改变尺寸稳定性，故要求形成印模后尽快灌注模型 (4)印模须的时间长，须采用冷却措施来缩短胶凝时间，口腔内使用不方便，故目前多作为复制模型的印模材料 聚醚橡胶印模材料 1、 弹性不可逆 2、 性能稳定，硬度、韧性和弹性比聚硫和硅橡胶好。 3、 能吸收少量水分，如灌注模型后稍微膨胀能补偿印模材料本身的收缩，使灌注模型的模 型体积变化很小，准确性高。 4、 硬度大，不宜作为倒凹大而复杂的印模。亲水性，不宜放在潮湿的地方或浸泡在水中。 硅橡胶印模材料 1、 弹性不可逆 2、 良好的弹性、韧性和强度;良好的流动性、可塑性、体积收缩小 3、 制取的印模精确度高、化学稳定性好，与模型材料不发生变化，易脱模。价格高。 4、 分为缩合室温硫化型，加成聚合型。 加成聚合型特点: 凝固后尺寸更加稳定 操作时间短，在口腔内凝固快 印模精确度高，操作性能好:因凝固反应为加成反应，故无低分子物质释放，反应后无水和醇等副产物，稳定性好，精确性高。