口腔材料学(全)第二章口腔有机高分子材料

1、第二章口服有机高分子材料，刘传通，第一节口服高分子材料，定义：高分子化学，一门研究高分子化合物合成和反应的科学，一般分为有机高分子和无机高分子。有机分子主要涉及塑料、橡胶、纤维等。由单体聚合形成的聚合物称为均聚物。两种以上单体的共聚称为共聚物。2.高分子材料的分类根据材料的性质和用途，橡胶纤维塑料，1。橡胶特性：在室温下具有高弹性，也就是说，它可以在小外力下产生大变形(高达1000%)；当外力消除时，弹性模量很小(105-106牛顿/平方米)。常用的橡胶包括天然橡胶、丁苯橡胶、硅橡胶等。2。纤维的弹性模量大，为109-1010牛顿/平方米；受力时，变形很小，一般只有百分之几到百分之二十。纤维大

2、分子沿轴向规则排列，长径比大。在较宽的温度范围(-50150)内，力学性能变化不大。塑料的弹性模量为107108牛顿/平方米。当温度稍高时，应力变形可达数十至数百。有些变形是可逆的，而有些是永久性的。粘度、延展性和弹性模量都与温度直接相关，反映了塑性行为。根据热塑性塑料和热固性塑料加热时的不同行为，3 .根据单个聚合物分子的几何结构，聚合物的分子结构可以大致分为三种类型：线型、支化和交联聚合物。大分子是由许多相同的结构单元重复连接而成的，最简单的连接方式是线性聚甲基丙烯酸甲酯线性聚合物。形成线性聚合物的单体需要两个官能团。在加成聚合中，烯键相当于两个官能团。由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合

3、。聚合：加聚缩聚，(1)加聚：单体加聚和聚合称为加聚，(1)加聚的分类加聚可分为均聚和共聚。均聚：是一种单体的聚合反应。共聚：是由两种或多种单体进行的聚合反应。无规共聚物：采用普通共聚法合成。共聚可以大大提高聚合物的性能。加聚过程大多数参与加聚的单体是含有c=c双键的不饱和化合物。根据双键中键的断裂方式，自由基反应过程、离子反应过程(阳离子聚合和阴离子聚合)是应用最广泛的，引发剂是一种容易产生自由基的物质，其分子结构具有弱键，在热能和辐射能的作用下分裂成两个自由基。引发剂：无机或有机过氧化物、偶氮化合物、光引发剂一些化合物在一定波长的光照射下会分解成自由基，引发单体聚合。例如，安息香、联苯、樟

4、脑醌等。(1)链引发(:)使活性中心远离引发剂(1)产生的R，引发剂(1)与单体反应引发反应(:)，(2)链传播(:)乙烯基分子的键，形成新的自由基，放热反应的增长率极高，(3)偶联歧化，阻聚剂，(2)缩聚.在聚合过程中，除了聚合物的形成，还有低分子的副产物，这就是所谓的缩聚。己二酸己二胺尼龙-66的缩聚产物称为缩聚物。低分子副产物可能是水、酒精、氯化氢等。缩聚物的结构单元比单体的结构单元少几个原子。聚合物的聚集结构是指大分子链之间的排列和堆积方式，大致可分为晶态和非晶态结构。具有规则结构或强链间价的聚合物容易结晶，如高密度聚乙烯。具有不规则结构或弱链间低价的聚合物，如聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸酯

5、，难以结晶，通常是无定形的。在一定的载荷和应力速度下，不同温度下的玻璃化转变温度可以表现为三种力学状态：玻璃态、高弹性态和粘性态。粘性流动温度(Tf):从高弹性状态到粘性流动状态的转变温度称为(聚合物加工和成型)。聚合物生产方法聚合物本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合本体聚合是将单体、引发剂和少量必要的添加剂(如增塑剂等)混合。)并通过加热将它们聚合成本体聚合物。优点：简单，无溶剂或分散介质，产品纯度高，性能好。缺点：由于体系粘度高，聚合热难以扩散，容易发生爆炸聚合。甲基丙烯酸甲酯合成有机玻璃。溶液聚合单体溶解在溶剂中的聚合反应称为溶液聚合。优点：溶液聚合中存在大量溶剂，体系粘度小，散热容易，反

6、应和产物分子量易于控制。缺点：由于使用大量的溶剂，聚合物的分子量一般不高。悬浮聚合是一种聚合反应，其中单体在机械搅拌下以小滴的形式分散在水中，聚合反应以小滴的形式进行，每个小滴相当于一个小本体聚合系统。为了保证悬浮体系的稳定性，通常加入一些悬浮剂，如明胶和聚乙烯醇。优点：该方法反应热易于散失，聚合反应易于控制，产物分子量高于本体聚合，缺点：纯度低于本体聚合。悬浮聚合用于由甲基丙烯酸甲酯制造牙托粉末。第2节印模材料，印模：对象的阴模口腔印模：口腔相关组织的阴模印模材料：用于制作印模的材料。(1)分类1。根据印模是否有弹性，可分为弹性印模材料和非弹性印模材料。弹性印模材料是成型后具有弹性的非弹性印

7、模材料，是成型后的非弹性印模材料。根据印模材料能否重复使用，可分为可逆印模材料和不可逆印模材料。可逆印模材料可以重复使用。不可逆印模材料在成型后不能恢复到其原始状态。根据印模材料的凝固形式，可分为三种类型：化学凝固、热凝固和常温凝固。化学固化是指材料在使用中发生化学反应后的固化。热固性材料是一种热塑性材料，经过加热、软化和冷却后具有自固化的特性。常温设定是利用材料的可塑性，在常温下施加一点压力。良好的生物安全性：印模材料必须对全身和局部组织无毒，与口腔组织接触时对口腔粘膜无刺激性，无致敏性。良好的流动性、弹性和塑性流动性是指材料在凝固前的粘度。弹性：固化后，材料具有一定的恢复性能。可塑性：材料

8、成形的能力。可塑性好的材料能准确反映口腔组织的精细结构状态。合适的固化时间印模材料的固化时间根据不同的材料而不同。国际标准化组织要求印模材料在混合开始后35分钟内固化。如果时间太长，患者会感到不舒服，而且时间太短，无法进行手术。准确性和形状稳定性准确性：要求印模能够准确反映所制作的口腔组织。形状稳定性：指口腔组织印模的形状稳定性。(材料的形状和体积在固化后略有变化，这确保了制备的印模不会变形，并且在浇注模型时具有良好的精度)，5。浇注模型时要求印模材料和模型材料之间无化学变化，且易于脱模。6。良好的强度要求压印垫海藻酸盐印模材料具有良好的流动性、弹性、可塑性、准确性、尺寸稳定性，与模型材料无化

9、学变化，价格低廉，使用方便，是目前国内使用最广泛的印模材料。常用的有海藻酸钙、海藻酸钾和海藻酸胺。粉末型与水混合，糊状与胶结剂一起使用。粉末类型为海藻酸钾15%硫酸钙16%氧化锌4%氟钛酸钾3%硅藻土60%磷酸钠2%混合剂水。糊状海藻酸钙350克无水碳酸钠100克滑石粉62.5克硼砂2克甘油1毫升水3000-5000毫升水泥硫酸钙半水合物(煅烧石膏粉)，海藻酸盐：属于昆布科，是海藻胶的一种酸，海藻酸盐是海藻酸的盐和无水右旋甘露糖醛酸的聚合物。聚合物的分子量在500015000之间。它能形成各种阳离子的盐，海藻酸钠和海藻酸钾是临床常用的。藻酸盐溶于水，但不溶于其他有机溶剂。溶于水中的海藻酸盐呈溶

10、胶状态，即使在低浓度下也非常粘稠。分子量越大，溶胶越粘。溶胀后的颗粒相互连接形成网状骨架，溶剂被包裹在网内，不能自由流动，形成特殊的半固体。这种溶剂和溶剂的溶胀在一定程度上停止，这被称为有限溶胀。藻酸盐通过有限的膨胀形成临床溶胶。但是纯海藻酸盐溶胶不能满足印模材料的性能要求，需要添加辅料来满足印模材料良好的流动性、可塑性和弹性，达到印模清晰、精度高的性能要求。缓凝剂：无水碳酸钠、磷酸钙、草酸盐、磷酸三钠等。功能：减缓藻酸盐溶胶与水泥硫酸钙的反应速度；在制剂中具有加速藻酸盐溶解的作用。藻酸盐溶胶与水泥硫酸钙反应极快，不能满足临床需要。含量在夏季增加，在冬季减少。滑石粉、硅藻土、碳酸钙等。填料是印

11、模材料中的惰性材料。适当的填料含量增加强度，保持良好的形状稳定性，并且不参与化学反应。功能：增加体积，增加硬度和强度。颗粒尺寸越小越重要，印模的精度越高，并且它均匀地分散在材料中。增稠剂：硼砂、硅酸盐等。主要功能是增加溶胶的稠度，提高材料的韧性，调节印模材料的流动性，并在一定程度上加速固化。指示器：指示印模材料中的反应过程。例如，酚酞是一种碱性指示剂，当酸碱度为8.3-10时呈红色，配制成10%乙醇溶液并加入到材料中。当印模材料与胶结剂反应形成凝胶弹性体时，碱度逐渐降低并趋于中性，使得获得的印模从最初的红色变为无色，表明反应完成。调味剂和防腐剂：香精、甲醛、麝香草酚等。海藻酸盐海带科，具有海藻

12、糊水胶体的腥味，在室温下容易腐烂。稀释剂：也叫分散介质，海藻酸盐印模材料的分散介质是水，使用非常方便。2.凝结原理和凝胶结构。粉末海藻酸盐印模材料与H2O糊和半水硫酸钙混合后的凝固反应置换和交联以海藻酸钠为例。海藻酸钠与水泥硫酸钙反应时，海藻酸钠中的钠与硫酸钙相互反应。性质(1)溶胶分散体系的分散性和稳定性：一种反应体系，由一种或多种物质在一定介质中组成，在一定条件下相互作用，将物质分散在介质中。分散相：分散在分散系统中的物质。分散介质：分散相周围的介质。分子分散系统分散相粒子是分子或离子，粒子小于1米。胶体分散体系：分散相颗粒为1100 m；粗分散体系：分散相颗粒大于100 m，被粗颗粒分散

13、形成悬浮液或乳液；(2)流动性、弹性和强度：33，360。力量中国国家标准规定0.4mpa，(3)尺寸稳定性凝露溢出：凝胶裂缝现象造成凝胶含水量降低渗透：水胶体吸水膨胀现象造成。印模后，应尽快填充模型。(4)凝固时间和影响凝固时间的因素：凝固时间是指从海藻酸盐溶胶和硫酸钙混合到凝固发生的时间。将混合的材料注射到印模盘中，并放入患者口中。凝结时间太短而无法操作，凝结时间太长而不会感到不舒服。海藻酸盐印模材料凝固时间易呕吐：腺苷脱氨酶、室温20-22、凝固2-5分钟、影响凝固时间的因素3360海藻酸盐溶胶中缓凝剂的用量。藻酸盐溶胶与水泥硫酸钙的比例为：水泥较多，凝结时间较快，水泥较少，凝结时间较慢

14、。但是，如果胶结剂与海藻酸盐基质的比例相差太大，会影响印模的性能，胶结剂越多，印模的弹性和强度越低。温度对凝固时间的影响：高温、快速凝固、低温和慢速凝固。在临床工作中，我们通常采用改变温度的方法来调节印模材料的凝固时间。4.它是由(1)粉状特性和：海藻酸钾及其辅助原料按比例制成的水泥硫酸钙。特点：粒度细，精度高，使用方便。取模具时，只能将粉末与水按比例混合使用。海藻酸钾海藻酸钙：强度增加，反应速度加快，印模表面光滑，模型易于分离。海藻酸钾印模粉保质期长，便于携带，有利于临床使用。用碳酸钠和磷酸钠代替缓凝剂，使用方法：将水和粉末按规定要求混合30秒，放入口中1.5-2分钟。取出后，用水清洗，倒入

15、模型中。混合工具应保持清洁。如果旧的印模材料或石膏碎片留在搅拌工具中，将影响材料的凝固。水和粉末的比例严格按照规定的要求，混合时间一般在3045秒之间。混合时间不足会降低印模的强度，而混合时间过长会破坏凝胶并导致强度降低。(2)糊状印模材料的制造步骤和应用(很少使用)，(2)琼脂印模材料的弹性可逆水胶体。琼脂：从海藻中提取的亲水胶体，是半乳聚糖的硫酸盐分子结构。1.琼脂印模材料琼脂硼酸盐在凝胶状态下的组成增加了溶胶的凝胶强度和粘度，并作为填料。硼砂是石膏凝固过程中的缓凝剂，影响石膏模型表面的凝固性能。解决方案是将准备好的印模浸入硫酸盐溶液中，然后重新填充模型。甘油作为增塑剂，麝香草酚作为防腐剂。琼脂印模材料的特性(1)凝胶化：凝胶和溶胶可逆水胶体印模材料。随着温度的降低，溶胶状态的琼脂粘度逐渐增加，最终失去流动性，形成一种冻结的半固态，称为凝胶。发生变化的温度称为胶凝温度。具有网状骨架的线性分子比球形分子更容易形成网状结构，或者骨架的凝胶化温度在36-40之间，凝胶转化