【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
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
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.有机硅合成工艺及产品应用[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)