表面改性的纳米二氧化钛对义齿基托树脂机械性能的影响

1、外表改性的纳米二氧化钛对义齿基托树脂机械性能的影响【摘要】目的讨论经钛酸正丁酯TTB外表改性的纳米二氧化钛Ti2对义齿基托树脂机械性能的影响。方法用TTB对纳米Ti2进展外表处理，采用X射线衍射、红外光谱对其进展表征。透射电镜观察纳米Ti2在A悬浮液中的分散情况，并考察义齿基托材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度的变化。结果TTB外表处理改善了纳米Ti2的分散性能，添加比为2时复合材料的综合力学性能最好，其弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为86.2745.053Pa、1.9160.190GPa和4.0090.279J/2。结论外表处理的纳米Ti2能进步义齿基托树脂的机械性能。【关键词】氧化物；钛

2、；纳米技术；甲基丙烯酸甲酯类；义齿基托1材料和方法1.1材料1.1.2纳米Ti2的外表处理将5g的纳米Ti2粉末分散于100L的去离子水中，滴加5L的TTB，超声分散60in后抽滤，粉体烘干研细，得到外表处理纳米Ti2的粉末6。1.1.3试件制备按照0.5%，1%，2%，3%的比例将经过外表处理的纳米Ti2添加到树脂基托液中超声分散30in制成悬浮液。按照厂家建议的粉液比23g10L及加热方法进展热处理。制成规格为(502)(102)(1.50.5)的树脂基托试件，每组5个，常规打磨抛光，最后用600目水砂纸打磨后备用。将试件保存于37生理盐水中，24h后测试7。按添加比例的不同分为0.5%，

3、1%，2%，3%的实验组，未添加纳米Ti2者为对照组。1.2方法1.2.1X射线衍射分析分别将外表处理前后的纳米Ti2粉末进展X射线衍射分析：为0.154178n；连续扫描，速度为3/in，步长为0.02。1.2.2红外线衍射光谱分析采用KBr压片法进展红外光谱分析测试分辨率为2-1，扫描范围4004000-1，连续扫描32次。1.2.3透射电镜观察将含有纳米Ti2的悬浮液超声分散30in，以碳膜为支持膜，加速电压为80kV，观察纳米Ti2粒子的形态。1.2.4弯曲模量、弯曲强度和冲击强度测定1.2.4.1弯曲强度、弯曲模量测试在万能材料试验机上进展三点弯曲加载。加载时两支点直径2.0、间距2

4、0、直径1的柱形压头于试件上方的中点处施加与试件外表垂直的力加载速度1.0/in至试件断裂，记录应力/应变曲线和最大载荷值。每组5个试样,取平均值。计算弯曲强度：=3FL0/2B2F为最大加荷值N，L0为下加荷台两加荷点间间隔 、为试样高度、B为试样宽度。计算弯曲模量：E=FL3/4D3YF为载荷N，L为跨度，为宽度，D为厚度，Y为挠度()。1.2.4.2冲击强度测试试件置于万能材料试验机上进展冲击强度测试。压头直径为(0.250.01)，加载速度为0.71103/in，记录应力/应变曲线。每组5个试样,取平均值。计算冲击强度：K=AK/FAK为冲击吸收功试样变形和断裂所消耗的功，J，F为试样

5、缺口底部处横截面积2。1.3统计学处理采用SPSS13.0统计软件，与对照组的比拟采用LSDt检验。0.05。2结果2.1X射线衍射分析经TTB外表处理前后的纳米Ti2粉末的X射线衍射谱线相似，均在225.4出现Ti2的特征衍射峰，峰形锋利对称且具有相似的强度(图1)。对其晶型分析显示，外表处理前后均为金红石和锐钛矿混合型，二者的含量分别为47%和53%，晶粒尺寸分别为27.5n和16.5n。2.2红外线衍射光谱纳米Ti2粉末外表处理前后，两个样品在650-1附近均出现Ti2新的特征吸收峰，同时由于Ti2吸收空气中的水分在外表形成羟基，在3430-1附近的出现羟基的特征吸收峰；处理后样品在14

6、45和1731-1处的吸收峰强度都有所增强(图2)。2.3分散性观察在透射电镜照片中可见形态规那么、边缘明晰的高结晶度和形态不规那么的低结晶度的纳米Ti2粒子，经外表处理的纳米Ti2粒子的团聚程度比未处理组要小，团聚体的尺寸较小，但还未到达很好的分散效果(图3)。2.4弯曲强度、弯曲模量和冲击强度纳米Ti2粉末的参加能进步义齿基托树脂的机械性能，添加比为2%时复合材料的综合力学性能最好，其弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为(86.2745.053)Pa、(1.9160.190)GPa和(4.0090.279)J/2(表1)。除2%组和对照组间的弯曲强度值差异有统计学意义外，其余各组和对照组的比

7、拟差异均无统计学意义。1%组、2%组、3%组和对照组间的弯曲模量的差异有统计学意义，1%组、2%组和对照组间的冲击强度的差异具有统计学意义，其余各组和对照组的两两比拟差异均无统计学意义。表1不同Ti2添加比的义齿基托树脂的机械性能转贴于论文联盟.ll.3讨论3.2弯曲强度、弯曲模量和冲击强度纳米Ti2具有长效抗菌、防霉的功能。纳米Ti2作为无机填料增强增韧高分子聚合物是制备具有优良性能的复合材料的重要方法，由于纳米Ti2具有外表亲水性、极大的比外表积、热力学不稳定状态使其不易在有机介质中分散并保持稳定，易发生团聚现象，导致了复合材料的机械性能降低，故还需探究在进步复合材料抗菌性的同时对其机械性

8、能的影响。本实验中，用TTB外表处理的纳米Ti2粉末的参加进步了义齿基托树脂的机械性能，随着参加量的增加，材料的弯曲强度和冲击强度均随之增大，添加比为2%时达最大值，然后又稍降低，弯曲模量有明显的增加。关于这种增强作用是由于纳米Ti2粒子尺寸小，比外表积大，外表的物理和化学的缺陷多，而且经TTB偶联剂外表处理后纳米粒子外表包覆有机基团，减少团聚现象，易与高分子链发生化学结合，从而进步基托树脂的强度。当填料的含量较低时，由于纳米粒子的诱导结晶和/或阻碍裂纹扩展效应都能使材料的弯曲强度和冲击强度增大。但随着参加量的增加，纳米Ti2粒子过于靠近，易发生团聚，在高分子材料内部产生缺陷和应力集中，导致机械性能下降。纳米Ti2粒子的存在会使PA聚合物的结晶度减小，使材料的弯曲模量减校同时其作为刚性填料对高分子的限制效应又会使复合材料的弯曲模量增加，本实验的结果可能是这两方面的综合作用。王潇婕等采用机械混合的方法认为，纳米Ti2参加进步复合材料的力学性能，测定含量为3%时复合材料的弯曲强度和弯曲模量最高达134.67Pa