无机纳米填料的结构仿生制备及其齿科复合树脂性能的研究

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电纺丝参数,最终合成了HAp分布较为均匀且具有良好的平行排列的HAp/PMMA纳米复合纤维,其直径约为1μm。将复合纤维研磨后得到形貌保持不变、长度分布较为均匀的短纤维,与微纳米二氧化硅按一定比例填充到树脂中,探究填充料不同比例含量对光固化复合树脂机械性能的影响。力学测试实验结果表明,在二氧化硅基复合树脂中添加质量分数为1%的HAp/PMMA纳米复合纤维能有效提高复合树脂的机械性能,与对照组相比其压缩强度提高了12.5%,弯曲模量提高了11.5%,弯曲强度提高了14.4%。但纤维填充量超过5wt.%时,力学性能有所下降。
  (2)采用一种简单的化学沉淀法,通过调控氟含量、pH、温度等参数制备了针状氟磷灰石晶体(acicular FHA,A-FHA),其尺寸与牙釉质中磷灰石晶体类似,宽度约为15nm,长度为150~250nm。将硅烷偶联剂改性后的针状氟磷灰石和纳米二氧化硅按照一定比例填充至复合树脂中,测试机械性能发现质量比例为10:60时的复合树脂具有最高的力学性能。相比单纯填充纳米二氧化硅或针状氟磷灰石的复合树脂,复合树脂(SAF10)的力学性能均提高了10%以上。
  (3)采用水热法合成了多级结构的哑铃状氟磷灰石(dumbbell-like FHA,D-FHA),它是由一维纳米晶自组装而成的哑铃状微粒。将硅烷偶联剂改性后的无机填料按照一定比例填充至Bis-GMA/TEGDMA有机单体体系中,经过蓝光固化得到复合树脂。测试机械性能发现哑铃状氟磷灰石和纳米二氧化硅质量比例为10∶60时,即复合树脂(SDF10)具有最高的力学性能:相比对照组,其弯曲模量、弯曲强度、压缩强度分别提高了12%、10%和28%。而且,哑铃状氟磷灰石填充的氧化硅基复合树脂对口腔中变异链球菌具有一定的抗菌性能,实验发现填充量为70wt.%时其抗菌率可达到99.9%。
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