本文關(guān)鍵詞： 復(fù)合樹脂 多面低聚倍半硅氧烷 聚合收縮 機械性能 靜電紡絲 團聚　出處：《第四軍醫(yī)大學》2014年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著醫(yī)患雙方美容意識及保存治療觀念的提升，復(fù)合樹脂已經(jīng)逐漸取代了銀汞合金，成為臨床牙體缺損直接修復(fù)治療中最常用的材料。然而長期的臨床實踐及調(diào)查表明，復(fù)合樹脂修復(fù)的臨床失敗率仍然較高，臨床使用壽命也較銀汞合金短。這主要是因為復(fù)合樹脂的聚合收縮及收縮應(yīng)力大，可導(dǎo)致樹脂邊緣微滲漏、繼發(fā)齲、樹脂脫落、術(shù)后敏感、染色、牙齒裂紋；另外復(fù)合樹脂強度以及耐磨性較低，造成樹脂的斷裂以及磨損等許多問題。近年來，國內(nèi)外學者針對樹脂聚合收縮以及材料的機械性能方面的問題，主要是從開發(fā)新型單體和新型無機填料入手，以期改善復(fù)合樹脂的機械和收縮性能，從而在一定程度上提高樹脂的使用壽命。雖然這些嘗試在某些性能上獲得了令人滿意的實驗結(jié)果，但是也有很多結(jié)果卻顯示在某項性能改善時，其他性能卻降低，如聚合收縮下降的同時卻造成機械強度的下降。在復(fù)合樹脂的性能改性仍然需要進一步深入研究。 多面低聚倍半硅氧烷（POSS）是一種納米雜化材料，它具有納米的結(jié)構(gòu)，同時還兼具有機和無機的特性，其有機結(jié)構(gòu)可以賦予POSS與樹脂基質(zhì)的可反應(yīng)性，而其無機結(jié)構(gòu)具有較高的剛度，可以賦予材料高的機械性能。正是因為POSS的這種有機無機雜化特性，本研究擬選擇它作為牙科復(fù)合樹脂的改性材料。本研究選用了兩種與樹脂基質(zhì)具有相同官能團的甲基丙烯酸酯基POSS，并檢測不同的POSS添加及處理方法對復(fù)合樹脂的形貌結(jié)構(gòu)以及各項性能的影響，初步探討POSS改性復(fù)合樹脂的機制，以期選擇出具有最佳性能的POSS改性復(fù)合樹脂的方法。 本研究第一部分的實驗一選擇使用兩種具有不同官能團數(shù)目的甲基丙烯酸酯基POSS(MA-POSS和MI-POSS)，按照不同的質(zhì)量分數(shù)（1wt%，3wt%，5wt%，10wt%），直接添加進樹脂基質(zhì)中；而實驗二主要針對實驗一中出現(xiàn)的團聚問題，對上述兩種POSS采用溶劑混合蒸發(fā)法混合進入復(fù)合樹脂。兩個實驗觀察了不同種類，不同質(zhì)量分數(shù)的POSS對復(fù)合樹脂斷裂面形貌、結(jié)構(gòu)、及雙鍵轉(zhuǎn)化率、撓曲強度、撓曲模量、體積收縮以及最大磨損深度的影響，并討論了材料的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系。而本研究的第二部分主要針對第一部分中MI-POSS的團聚問題，采用了預(yù)聚法以及靜電紡絲法先行對POSS進行處理，再添加入樹脂中，通過這兩種方法旨在提高MI-POSS在樹脂基質(zhì)中的分散性，減少POSS團聚的發(fā)生。 通過本研究，我們得到了以下重要的結(jié)果： 1.采用直接混合法時，MA-POSS的分散性較MI-POSS好；MA-POSS在低濃度時可以提高復(fù)合樹脂的撓曲強度、撓曲模量以及耐磨性；高濃度的MA-POSS因為形成了團聚所以造成了復(fù)合樹脂撓曲強度、撓曲模量以及耐磨性的下降；MI-POSS各個濃度都形成了團聚，而且隨著濃度的增加，團聚在數(shù)目和大小都隨著POSS濃度的增加而增加；MI-POSS降低了復(fù)合樹脂的撓曲強度、撓曲模量和耐磨性，而且隨著MI-POSS濃度的上升上述性能在不斷下降；無論MA-POSS還是MI-POSS都可以降低復(fù)合樹脂的聚合收縮。 2.采用溶劑混合蒸發(fā)法可以明顯提高MA-POSS在樹脂中的分散性；各個質(zhì)量分數(shù)的MA-POSS改性樹脂的斷裂面都很均勻，隨著MA-POSS濃度的上升，復(fù)合樹脂撓曲強度、撓曲模量以及耐磨性在不斷上升；與實驗一相比，樹脂的撓曲強度最大值所在濃度由3wt%提升到5wt%，這說明溶劑混合法提高了MA-POSS的分散性。對于MI-POSS來說，由SEM和WAXD結(jié)果可知，仍然存在MI-POSS的團聚，但是團聚的尺寸和數(shù)量都較實驗一直接添加法有所減小；各個質(zhì)量分數(shù)MI-POSS改性復(fù)合樹脂的撓曲強度、撓曲模量、耐磨性也都較直接混合法的高，但是仍然是隨著MI-POSS的增加而出現(xiàn)的是下降的趨勢。 3.預(yù)聚法處理后MI-POSS的分散性得到了明顯的提高，樹脂斷裂面的粗糙度以及樹脂的機械性能也明顯增加；當POSS的濃度在3wt%以下時，，樹脂的撓曲強度、撓曲模量不斷提高；但當POSS濃度為5wt%時，WAXD以及SEM顯示其形成了少量的團聚，造成了它撓曲強度出現(xiàn)了下降；與第一部分實驗類似，樹脂的聚合收縮隨著POSS含量的增高而在不斷的下降，而樹脂的聚合收縮也隨著POSS含量的增加而減小。 4.通過靜電紡絲法成功的合成了POSS纖維，纖維直徑為800nm左右，將其添加進樹脂中，結(jié)果顯示，采用靜電紡絲法樹脂各項性能變化的趨勢與預(yù)聚法相似，不但可以增加復(fù)合樹脂的撓曲強度、撓曲模量和耐磨性，也可以減小復(fù)合樹脂的聚合收縮，靜電紡絲法較預(yù)聚法的撓曲強度和撓曲模量都高。但是復(fù)合樹脂在POSS濃度為3wt%時撓曲強度較預(yù)聚法提高10MPa，而濃度為5wt%時的撓曲模量較預(yù)聚法提高1Gpa。 綜上所述，兩種POSS都可以明顯降低復(fù)合樹脂的聚合收縮；直接混合MI-POSS和高濃度的MA-POSS會造成POSS在樹脂基質(zhì)中形成團聚，造成機械等性能的下降；而通過溶劑混合蒸發(fā)法可以明顯的改善MA-POSS在樹脂中的分散性，并可以提高樹脂的機械性能以及耐磨性，但是他對MI-POSS的效果并不明顯；而通過預(yù)聚法和靜電紡絲的方法都可以提高MI-POSS樹脂的分散性，但靜電紡絲法最終得出的樹脂的機械性能較預(yù)聚法高。
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【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：R783.1

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：1476908