一种石英纤维桩的制备方法

摘要

本发明涉及一种口腔材料，尤其是一种石英纤维桩的制备方法。该石英纤维桩主要由石英纤维和环氧树脂组成。树脂与固化剂、促进剂和分散剂混合，搅拌均匀并缓慢加入硫酸钡，再加入纤维，通过拉挤以及加工成型工艺，得到石英纤维桩。该石英纤维桩获得了更高的力学性能以及更好的X线阻射性。

权利要求

1.一种口腔领域中使用的石英纤维桩的制备方法，其特征在于：所述的制备方法包含

3个步骤：(1)硫酸钡的表面处理；(2)树脂胶液的配制；(3)纤维桩的成型，包含拉挤和加工成型；其中步骤(1)包括：

将钛酸酯偶联剂与异丙醇混合，其质量比值范围为1∶33.33～1∶100；将待处理的硫酸钡加入上述混合溶液内，在80～100℃下高速搅拌1h，完成后抽滤，干燥，除去溶剂，将硫酸钡粉碎备用；

步骤(2)包括：

将环氧树脂和分散剂混合，高速搅拌均匀；然后依次将固化剂和促进剂加入，搅拌均匀，最后在高速搅拌下慢慢加入硫酸钡，混合均匀后备用；

步骤(3)包括：

拉挤成型是指：树脂胶液配制完成后，立即将石英纤维浸泡于胶液中，然后将其置于真空干燥箱中，温度为50～70℃之间；负压为0～-0.1MPa下浸润1h，以除去胶液中气泡，同时使纤维充分浸润树脂单体；浸润完成后，将纤维和树脂一同牵拉进玻璃管中成型，剪去多余纤维，封闭玻璃管口，将玻璃管和初步成型的纤维桩放入烘箱中按固化工艺进行加热固化；其中，在固化工艺中固化温度为80℃～160℃，其总时间为17小时；

加工成型是指：固化完成后，可得到一定长度和直径的纤维桩；其中，改桩所取的锥度为2′52″。

说明书

一种石英纤维桩的制备方法

[0001] 【方法领域】

[0002] 本发明涉及一种口腔材料，特别是一种石英纤维桩的制备方法。

[0003] 【背景方法】

[0004] 在口腔医学治疗方法中，对牙齿残根残冠的修复一般采用桩核加全冠的方法，桩材料的选择对治疗效果有很重要的影响，桩材料有三种：金属、陶瓷和纤维加强树脂，目前临床大多采用钴铬合金的金属桩。金属桩是最早使用、也是目前使用最广泛的类型，它具有价格便宜，易加工，刚性大等优点，但其也存在诸多缺点：弹性模量和牙根相差较大，容易造成应力集中，引起根折；易腐蚀，少数病人可能出现过敏现象；不易去除，在牙齿修复失败后往往导致牙根拔除；颜色不美观，对核磁共振检查造成影响等。随着生活水平的提高和人们对美的不断追求，牙齿修复中的美学问题越来越重要，也越来越受到病人和医生的重视。相应地，美观效果最好的全瓷冠得到了广泛应用，而金属桩核则导致全瓷冠的美观效果大打折扣。随后出现的瓷桩虽然解决了美观问题，但其弹性模量由于和牙根差异过大，也易造成根折；另外瓷桩和树脂核材料粘接效果差，容易导致牙齿修复失败。这些因素使瓷桩未得到广泛应用。纤维桩是二十世纪八十年代末出现的一种新型桩材料，它由纤维和树脂基质组成，最常用的纤维是玻璃和石英纤维，树脂为环氧树脂。1988年，Reynaud和Bernard Duret研制了世界上第一个实用的碳纤维桩系统：composipost，并于1990年发表了有关纤维桩的第一篇论文。相对于金属和瓷桩，纤维桩有许多优点：颜色与牙齿相近，美观；弹性模量与牙本质比较接近，可以有效地传递和分散应力，防止根折；和核树脂材料为同种物质，可以产生化学粘接；无过敏和腐蚀，生物相容性好；容易去除，从而可以对纤维桩修复失败病例进行二次修复，有效保存牙根，不会对核磁共振检查造成影响等。正因于此，目前临床纤维桩的应用越来越广泛，而相关研究也迅速成为热点。

[0005] 目前，国外已有多家牙科公司开发了三十余个成品纤维桩系统，而国产的纤维桩系统研究刚处于起步阶段。目前国内口腔临床所采用的纤维桩均为国外产品所垄断。鉴于此，我们开发了一种石英纤维桩，以求打破国外产品的垄断局面。【发明内容】

[0006] 本发明的目的在于开发具有自主知识产权的纤维桩，并尽力产业化，打破国外产品垄断。

[0007] 本发明的目的是通过以下方法方法来实现的：

[0008] 方法方案：

[0009] (1)硫酸钡的表面处理；

[0010] (2)树脂胶液的配制；

[0011] (3)纤维桩的成型，包含拉挤和加工成型。

[0012] 原材料：钛酸酯偶联剂异丙基二油酸酯氧基(二辛基磷酸酰氧基钛酸酯)，简称NDZ-101；异丙醇；2500目硫酸钡；E-51环氧树脂；固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐；促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚；分散剂BYK-R605(聚羟基羧酸酰胺，BYK-Chemie USA Inc)；自制玻璃管模具(直径3±0.02mm，长100±1mm)，其如图1所示；高强石英纤维。其中各组分的质量分数为(硫酸钡是指经表面处理后硫酸钡)：

[0013] 石英纤维：55～68％

[0014] 环氧树脂：10～20％

[0015] 固化剂： 10～17％

[0016] 硫酸钡： 10～15％

[0017] 促进剂： 0.001～1％

[0018] 分散剂： 0.001～1％

[0019] (1)硫酸钡的表面处理

[0020] 将NDZ-101与异丙醇混合，其质量比值范围为1∶33.33～1∶100，将待处理的硫酸钡加入混合溶液内，在80～90℃下高速搅拌1h，，完成后抽滤，干燥，除去溶剂，将硫酸钡粉碎备用。

[0021] (2)树脂胶液的配制：

[0022] 将环氧树脂和分散剂混合，高速搅拌均匀，然后依次将固化剂和促进剂加入，搅拌均匀。最后在高速搅拌下慢慢加入硫酸钡，混合均匀后备用。

[0023] (3)纤维桩的成型

[0024] 纤维桩的成型包含拉挤成型和加工成型

[0025] 拉挤成型是指：树脂胶液配制完成后，立即将石英纤维浸泡于胶液中，然后将其置于真空干燥箱中，温度为50～70℃之间。0～-0.1MPa负压下浸润1h，以除去胶液中气泡，同时使纤维充分浸润树脂单体。浸润完成后，将纤维和树脂一同牵拉进玻璃管中成型，剪去多余纤维，封闭玻璃管口，将玻璃管和初步成型的纤维桩放入烘箱中按固化工艺进行加热固化。其中，在固化工艺中固化温度范围为80～160℃，总时间为17小时。

[0026] 加工成型是指：固化完成后，得到长度和直径的纤维棒。然后将其切削成不同规格的锥形根管纤维桩，其桩所取的锥度为2′52″。

[0027] 本发明所公开的一种石英纤维桩的制备方法，其优点表现在：

[0028] (1)获得了更高的力学性能(表1)；

[0029] (2)获得了更好的X线阻射性。【具体实施方式】

[0030] 实施例1

[0031] 原材料：钛酸酯偶联剂NDZ-101；异丙醇；2500目硫酸钡；E-51环氧树脂；固化剂甲基四氢邻苯二甲酸酐；促进剂2，4，6-三(二甲胺基甲基)苯酚，分散剂BYK-R 605；自制玻璃管模具(直径3±0.02mm，长100±1mm)。高强石英纤维。其中各组分的质量分数为(硫酸钡是指经表面处理后硫酸钡)：

[0032] 石英纤维：61.35％

[0033] 环氧树脂：15％

[0034] 固化剂： 13.45％

[0035] 硫酸钡： 9.2％

[0036] 促进剂： 0.15％

[0037] 分散剂： 0.85％

[0038] (1)硫酸钡的表面处理

[0039] 将NDZ-101与异丙醇混合，其质量比1∶100。将待处理的硫酸钡加入混合溶液内，在80℃下高速搅拌1h，，完成后抽滤，干燥，除去溶剂，将硫酸钡粉碎备用。

[0040] (2)树脂胶液的配制：

[0041] 将环氧树脂和分散剂混合，高速搅拌均匀。然后依次将固化剂和促进剂加入，搅拌均匀，最后在高速搅拌下慢慢加入硫酸钡，混合均匀后备用。

[0042] (3)纤维桩的成型

[0043] 纤维桩的成型包含拉挤成型和加工成型

[0044] 拉挤成型是指：树脂配制完成后，立即将石英纤维浸泡于胶液中，然后将其置于真空干燥箱中，温度为50℃。负压为0MPa下浸润1h，以除去胶液中气泡，同时使纤维充分浸润树脂单体。浸润完成后，将纤维和树脂一同牵拉进玻璃管中成型，剪去多余纤维，封闭玻璃管口，将玻璃管和初步成型的纤维桩放入烘箱中按固化工艺进行加热固化。其中，在固化工艺中固化温度为80℃/5h，130℃/8h以及160℃/4h。

[0045] 加工成型是指：固化完成后，得到长100mm、直径3mm的纤维棒。然后将其切削成这种规格的锥形根管纤维桩：1.5/0.9mm，如图2所示(两个数字分别为桩顶端和尖端的直径)，桩长度均为20mm。其中，所取的锥度为2′52″。

[0046] 实施例2

[0047] 原材料：同实施例1

[0048] 其中各组分的质量分数为(硫酸钡是指经表面处理后硫酸钡)：

[0049] 石英纤维：55％

[0050] 环氧树脂：20％

[0051] 固化剂： 12.3％

[0052] 硫酸钡： 12.2％

[0053] 促进剂： 0.1％

[0054] 分散剂： 0.4％

[0055] (1)硫酸钡的表面处理

[0056] 将NDZ-101与异丙醇混合，其质量比1∶50。将待处理的硫酸钡加入混合溶液内，在85℃下高速搅拌1h，，完成后抽滤，干燥，除去溶剂，将硫酸钡粉碎备用。

[0057] (2)树脂胶液的配制：

[0058] 树脂胶液的配制方法如实施例1。

[0059] (3)纤维桩的成型

[0060] 纤维桩的成型包含拉挤成型和加工成型

[0061] 拉挤成型是指：树脂配制完成后，立即将石英纤维浸泡于胶液中，然后将其置于真空干燥箱中，温度为60℃。负压为-0.05MPa下浸润1h，以除去胶液中气泡，同时使纤维充分浸润树脂单体。浸润完成后，将纤维和树脂一同牵拉进玻璃管中成型，剪去多余纤维，封闭玻璃管口，将玻璃管和初步成型的纤维桩放入烘箱中按固化工艺进行加热固化。其中，在固化工艺中固化温度为80℃/5h，130℃/8h以及160℃/4h。

[0062] 加工成型是指：固化完成后，得到长100mm、直径3mm的纤维棒。然后将其切削成这种规格的锥形根管纤维桩：1.8/1.0mm，如图3所示，桩长度均为20mm。其中，所取的锥度为2′52″。

[0063] 实施例3

[0064] 原材料：同实施例1

[0065] 其中各组分的质量分数为(硫酸钡是指经表面处理后硫酸钡)：

[0066] 石英纤维：65％

[0067] 环氧树脂：14％

[0068] 固化剂： 10％

[0069] 硫酸钡： 10％

[0070] 促进剂： 0.9％

[0071] 分散剂： 0.1％

[0072] (1)硫酸钡的表面处理

[0073] 将NDZ-101与异丙醇混合，其质量比为1∶33.33。将待处理的硫酸钡加入混合溶液内，在90℃下高速搅拌1h，，完成后抽滤，干燥，除去溶剂，将硫酸钡粉碎备用。

[0074] (2)树脂胶液的配制：

[0075] 树脂胶液的配制方法如实施例1。

[0076] (3)纤维桩的成型

[0077] 纤维桩的成型包含拉挤成型和加工成型

[0078] 拉挤成型是指：树脂配制完成后，立即将石英纤维浸泡于胶液中，然后将其置于真空干燥箱中，温度为70℃。负压为-0.1MPa下浸润1h，以除去胶液中气泡，同时使纤维充分浸润树脂单体。浸润完成后，将纤维和树脂一同牵拉进玻璃管中成型，剪去多余纤维，封闭玻璃管口，将玻璃管和初步成型的纤维桩放入烘箱中按固化工艺进行加热固化。其中，在固化工艺中固化温度为80℃/5h，130℃/8h以及160℃/4h。

[0079] 加工成型是指：固化完成后，得到长100mm、直径3mm的纤维棒。然后将其切削成这种规格的锥形根管纤维桩：2.2/1.2mm，如图4所示，桩长度均为20mm。其中，所取的锥度为2′52″。

[0080] 表1自制纤维桩和国外成品纤维桩弯曲强度值比较

[0081]成品纤维桩系统 弯曲强度MPa
自制 1023.35
Composipost(法国) 616.3
Aestheti-post(法国) 677.4
Aestheti-plus(法国) 666.2
Light-Post(法国) 607.2
D.T.Light-Post(美国) 608.7
Parapost fiber white(美国) 585.2
Fiberkor(美国) 562.3