【word】 双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的制备

【word】 双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的制备 双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的 制备 第23卷第6期 2011年6月 化学研究与应用 ChemicalResearchandApplication V01.23.No.6 Jun.,2011 文章编号:1004—1656(2011)06-0685-04 双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的制备 王亦农,秦俊远,徐勇刚.,况小明,熊俊 (1.江西教育学院理学分院江西南昌330029; 2.江西省建筑材料工业科学研究院江西南昌330001; 3.南昌普洋科技有限公司江西南昌330096;) 摘要:以自制乙烯基硅油为基胶,自制含氢硅油为交联剂,铂配合物为催化剂,高纯度硅微粉为填料,多乙烯基 化合物为抑制剂等,通过实验制得双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料.研究了各组分对硅橡胶印模材料 硫化化时间,细微复制,力学性能的影响.并制备了与国外产品性能相当的产品. 关键词:JJn成型;室温硫化;硅橡胶;口腔印模材料 中图分类号:0634.41文献标识码:A curedsilicon Preparationoftwo-compositionsroomtemperatureaddition— e rubberoralimpressionmaterial WANGYi—nong,QINJun.yuan,XUYong—gang,KUANGXiao-ming,XI ONGJun (1.JiangxiEducationCollegeScienceInstituteJiangxiNanehang330029,China; 2.JiangxiBuildingMaterialsScientificResearch&DesignInstitute330001,China; 3.NanehangBeyondTechnologyCo.,Ltd330096,China;) Abstract:Takeself-madevinylpolydimethylsiloxane8,8thebaserubber,hydrogenPolysiloxnaeforthecrosslinkingagent,Pt—cata— lystforthecatalyst,thehigh—puri~siliconfinepowderforthefiller,themulti—vinylcompoundsistheretarderandSOon.Addition? curedroomtemperaturevulcanizationsiliconeoralimpressionmaterialwaspreparedbyformulaexperimentsystem,andthispaper aimedatcuringtimeofvariouscomponentstosilicarubber0ralimpression,theslightduplication,themechanicalpropertiesinflu— ence,andhaspreparedoralimpressionmaterialwhichWassimilartoforeignproductinperformance. Keywords:addition—cured;roomtemperaturevulcanization;siliconerubb er;oralimpressionmateria1. 加成型硅橡胶以含乙烯基的聚硅氧烷为基础 聚合物,以含硅氢键的聚硅氧烷做交联剂,在铂系 催化剂作用下,发生氢硅化加成反应,交联成弹性 体.硅橡胶具有良好的生物安全性,良好的流动 性和可塑性,宽泛可调的固化时间,其交联的弹性 体具有良好的与石膏材料配伍性和弹性,机械强 度和尺寸稳定性,能够在不降低印模质量的前提 下消毒以控制交叉感染.解决了传统的印模材某 些缺陷,如,藻酸盐琼脂印模材收缩率大,琼脂印 模材料制取模型后易断裂,抗撕裂强度差.室温 双组份加成型硅橡胶印模材固化时间短,在口腔 内凝固快,尺寸稳定性好,细微复制好,良好的弹 性及其弹性回复,以及良好的操作性能.因此,是 国内外公认的极有发展前途的口腔印模材料_14.. 本文自制含氢硅油,乙烯基硅油,以及通过与 催化剂,填料,抑制剂等进行配方试验,制备了牙 收稿日期:2010-10-20;修回日期:2011-03?10 联系人简介:王亦农(1954一),男,副教授,主要从事功能高分子材料的应用.Email:wangyn_9911@yahoo.COrn.ca 686化学研究与应用第23卷 科弹性印模材料. 1实验 1.1主要原料及仪器设备 甲基硅氧烷环体(DMC),甲基乙烯基环硅氧 烷,六甲基二硅氧烷,全含氢硅油(以上原料均为 浙江新安化工);四甲基氢氧化铵,铂配合物(上海 贺利氏);硅微粉(上海矽比科矿业有限公司);乙 烯基双封头(四甲基二乙烯基二硅氧烷浙江三 门千虹实业有限公司). 真空捏合机SH-5(如皋市徐氏机械有限公 司);真空干燥箱876—1(南通科学仪器厂);高速分 散机WB250(上海万邦输送设备有限公司);测量 显微镜JQC15J(上海光学仪器厂);邵氏硬度仪, 压应变测试仪(济南艾德诺公司);细节再现性测 定用金型(13本株氏会社东京技研);微机控制电 子万能试验机(深圳三思有限责任公司); 1.2乙烯基硅油的制备. 利用双封头与D(八甲基环四硅氧烷)和D (四乙烯基四甲基环四硅氧烷)在催化剂,加热或 辐射作用下发生开环聚合反应,使D和D开环 后的.Si(Me).O.链节插入到双封头的两乙烯基之 间,从而增加乙烯基硅油的分子量,最终提高硅橡 胶的强度.也可通过改变双封头与D/D的投 料比,来得到所需乙烯基硅油?. : .一一c”一 CH3H3:: 1.3含氢硅油的制备 如下所述,制备所需的含氢硅油?. .+R-- c SiO’] [-}fSi{{Itq三”l芎i}-’1CHCH~aLCH;aCHR.+RI什s.i0f._lllJlllLb1.4 双组份硅橡胶印模材的配制 Base组分的制备:按表1配制;预处理的胶料 搅拌作用下加入适量的含氢硅油,乙烯基硅油,填 料,增塑剂,抑制剂等混合均匀,采用高真空设备 进行操作,排除胶料中气泡,直至混合均匀无气泡 为止. 浓H:SO R 删}RCatalyst组分的制备:按表1配制;预处理的胶 料搅拌作用下加入适量的催化剂,乙烯基硅油,填 料,增塑剂,抑制剂等混合均匀,采用高真空设备 进行操作,排除胶料中气泡,直至混合均匀无气泡 为止圳. 表1印模材各组分的的质量分数 Table1ThequalitypercentofeverycompositionintheImpressionmaterials 1.5试样的制备 将Base,Catalyst组分按1:1质量比均匀混合 于牙托上,放人口腔内,用力咬合从而复制牙齿细 节,待2-3rain后把牙托从口腔中取出备用. 1.6性能测试 按照IS04823:2002(牙科学——弹性体印模 材料》的要求对其进行相关性能测试.其中橡胶 撕裂强度按照GB/T529.1999严格执行. 2结果与讨论 2.1含氢硅油含氢量(质量分数)对印模材性能 的影响 第6期王亦农等:双组份室温加成型硅橡胶口腔印模材料的制备687 表2含氢量不同对印模材料性能的影响 Table2Effectofdifferenthydrogencontentonthe propertiesofimpressionmaterial Si-H含量(%)0.20.50.81.02.04.0 气泡无无无少量大量大量 硫化时间(rain)84321.41.3 由表2知,含氢硅油的含氢量质量分数小于 1%时印模材切片无气泡,大于1%时印模材切片 有气泡;硫化时间为3min时,Si—H含量为0.8% 为宜. 2.2含氢置与乙烯基含量摩尔比对硫化时间的 影响 E 厘 苔 篷 Si-H:CH:CH(摩尔比) 图l硅氢含量与乙烯基含量摩尔比与硫化时间的曲线图 Fig.1ThecurveofThemolarratio(Si—H:CH2CH2) andcuretime 该实验在37?恒温水浴中进行(模拟口腔温 度).从结果可以看出,随着比例的增大,硫化时 间越来越短.主要原因是随着硅氢键的含量增 多,硅氢更活跃,更易与乙烯基发生硫化,硫化速 度更快.同时,随着两者比例的增加,硫化后试样 切片气孔过多.通过对气孔的观察,结合医生操 作印模材两组份的时间,硫化时间为3min最佳, 相应的硅氢含量与乙烯基含量摩尔比等于2:1为 宜10,11]. 2.3MQ用量对印模材力学性能的影响 《 ? MQ用量(%) 图2MQ用量对印模材邵氏硬度的影响 Fig.2EffectofdifferentMQcontentonthepropertiesof Shaodegreeofhardnessoftheimpressionmaterial 图3MQ用量对印模材拉伸强度的影响 Fig.3EffectofdifferentMQcontentonthepropertiesof tensilestrengthoftheimpressionmaterial Z 熏 MQ用量(%) 图4MQ用量对印模材撕裂强度的影响 Fig.4EffectofdifferentMQcontentonthepropertiesof tearstrengthoftheimpressionmaterial 由图2可知,印模材邵氏硬度随MQ用量的增 加而增加,当用量超过5%以后,基本无变化.由 图3图4可知,印模材拉伸强度和撕裂强度随MQ 用量呈曲线函数关系,当MQ=5%时,都达到一个 极值,说明MQ=5%是个最佳用量.由图5可知, 印模材断裂伸长率随MQ用量的增加而降低,说 明随着MQ用量的增加,印模材的弹性在下降?. 图5MQ用量对印模材断裂伸长率的影响 Fig.5EffectofdifferentMQcontentonthepropertiesof BreakingElongationoftheimpressionmaterial 688化学研究与应用第23卷 2.4抑制剂用量对印模材硫化时间的影响 抑制剂为多乙烯基化合物,这里采用四甲基 二乙烯基二硅氧烷为抑制剂,其用量与硫化时间 的关系见图6. .曼 g 厘 营 器 抑制剂用l/g 图6抑制剂用量对硫化时间的影响 Fig.6Effectofinhibitorcontentonthepropertiesofcuretime 由图6可知,随着抑制剂用量的增加,会大大 延长硫化时间,依据这一原理,可通过加入抑制剂 来调节硫化时间,同时可制备硫化时间不同的印 模材组分供市场选择. 2.5硅橡胶印模材的性能 自制硅橡胶印模材与德国DMG硅橡胶印模 参考文献: [1]幸松民,王一璐.有机硅合成及产品应用[M].北 京:化学工业出版社,2000:660. [2]王玮,加成型室温硫化硅橡胶口腔印模材料[C],山东 大学,2004. [3]孙九立,室温硫化硅橡胶口腔印模材料制备的研究 [c],西北工业大学,2007. [4]隋磊,乙烯基聚硅氧烷口腔印模材料制备与性能研究 [C].四川大学,2007. [5]USP4035453,Dentalimpressionmaterials_[P],1977. 07.12. [6]USP6561807,Polyvinylsiloxaneimpressionmaterial[P], 2oo3.5.13. [7]USP5596025,Dentalimpressionmaterialwithcure—indi. c~ingdye[P],1995.12.29. [8]MndonM.Changesinwatercontactanglesduringthefirst phaseofsettingofdentalimpressionmaterials[J].胁., 材性能对比见表3, 表3自制硅橡胶与国外印模材性能比较 Table3Theself-madesiliconeimpressionmaterial peformaneecomparisonwiththeforeignproduct 由表3知,自制硅橡胶各项性能指标与德国 DMG印模材接近.且采用石膏翻模,发现自制硅 橡胶印模材与石膏配伍性好.因此,自制硅橡胶 印模材各项性能接近国外产品. Prosthodont2003;16:49-53. [9]RuppF,AxmannD,JacobiA,eta1.nydrophilicityofelas- tomerienon-aqueousimpressionmaterialsduringsetting [J].JDentMater2005;21:94-102. [10]BergJC,JohsonGH,LepeX,eta1.Temperatureeffects onthetheologicalpropertiesofcurrentpolyetherandpol- ysiloxaneimpressionmaterialsduringsetting[J].JPros- thetDent2003;90:150-161. [11]MilwardPJ,WatersMG.Theeffectofdisinfectionanda wettingagentonthewettabilityofaddition-polymerized siliconeimpressionmaterials[J].JProsthetDent2001, 86:165-167. [12]DiMW,HeSY,LiRQ,eta1.Radiationeffectof150keV protonsonmethylsiliconerubberreinforcedtIlMQsil— iconeresin『J].NuclearInstrumentsandMethodsin PhysicsResearchSectionB:BeamInteractionswithMate- rialsandAtoms2006,248(1):31-36. (责任编辑钟安永)