納米抗紫外線氧化物在頜面贗復(fù)硅橡膠中的應(yīng)用研究.pdf

1、硅橡膠已成為臨床上最常用的頜面贗復(fù)材料，但由于受其理化性能局限及所處自然環(huán)境影響，硅橡膠會(huì)發(fā)生老化，出現(xiàn)變硬、變脆、褪色，甚至導(dǎo)致無法使用。納米抗紫外線氧化物具備良好的紫外線屏蔽性能，而且穩(wěn)定性好，不降解，增韌補(bǔ)強(qiáng)性能優(yōu)異。本課題組首次將其與頜面贗復(fù)硅橡膠復(fù)合以提高硅橡膠抗老化性能，證實(shí)了此方法的可行性。但是無機(jī)納米級(jí)氧化物表面具有強(qiáng)極性,與有機(jī)硅橡膠基質(zhì)分散不均勻的問題急需解決。本研究首先篩選出有效的偶聯(lián)劑表面處理方法，繼而對(duì)納米氧化

2、物改性后硅橡膠的各項(xiàng)理化性能，色彩穩(wěn)定性能，生物安全性能進(jìn)行全面測(cè)試，以獲得新型頜面贗復(fù)硅橡膠抗老化添加劑的合理配方及添加比例。新方法能夠有效改善自然環(huán)境因素及局部應(yīng)力對(duì)頜面贗復(fù)體機(jī)械性能、色彩造成的不利影響，可以長(zhǎng)期防止贗復(fù)體老化，從而延長(zhǎng)贗復(fù)體壽命，減少患者醫(yī)療花銷。
　　第一部分納米TiO2和納米ZnO表面偶聯(lián)劑改性的研究
　　包括3部分內(nèi)容：①使用硅烷偶聯(lián)劑KH-570對(duì)納米TiO2和納米ZnO分別進(jìn)行表面有機(jī)改性，

3、采用多種表征方法對(duì)表面改性前后的納米TiO2和納米ZnO進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)研究KH-570在納米TiO2和納米ZnO表面的存在形式和鍵合狀態(tài)。②對(duì)表面改性后的納米TiO2和納米ZnO紫外屏蔽性能進(jìn)行測(cè)定。③將偶聯(lián)劑表面改性后的納米TiO2和納米ZnO以不同添加量加入硅橡膠A-2186中，檢測(cè)納米TiO2和納米ZnO添加量對(duì)硅橡膠機(jī)械性能的影響。
　　研究結(jié)果如下：
　?、貹H-570對(duì)納米TiO2和納米ZnO進(jìn)行有機(jī)改性，能夠使

4、納米TiO2和納米ZnO表面由親水性變?yōu)槭杷?，并以牢固的化學(xué)鍵合方式結(jié)合在納米TiO2和納米ZnO表面，形成有機(jī)包覆層；KH-570在納米TiO2和納米ZnO表面包覆的最大量約為5wt％。
　?、诒砻娓男院蟮募{米TiO2和納米ZnO紫外屏蔽性能良好，納米TiO2，ZnO懸浮液在紫外光區(qū)(190～400nm)的吸收明顯強(qiáng)于可見光區(qū)(400～800nm)。
　?、酃柰榕悸?lián)劑表面改性后的納米TiO2和納米ZnO添加量對(duì)硅橡膠的物

5、理機(jī)械性能有顯著性影響。5wt％硅烷偶聯(lián)劑處理后的納米TiO2添加量為2wt％，納米ZnO添加量為2.5wt％時(shí)，均可以獲得較佳的硅橡膠機(jī)械性能。
　　第二部分不同老化方式下，納米TiO2和納米ZnO與硅橡膠復(fù)合材料機(jī)械性能及色彩穩(wěn)定性能的評(píng)價(jià)
　?、偌{米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料經(jīng)過人工模擬老化后機(jī)械性能的改變；
　　研究結(jié)果如下：
　　a)拉伸強(qiáng)度：與對(duì)照組相比，老化后納米TiO2實(shí)驗(yàn)組和納米ZnO實(shí)驗(yàn)

6、組硅橡膠的拉伸強(qiáng)度均有所改善；納米ZnO實(shí)驗(yàn)組中，添加量為2.5wt％時(shí)，硅橡膠拉伸強(qiáng)度變化最小。
　　b)撕裂強(qiáng)度：老化后，納米TiO2實(shí)驗(yàn)組中，添加比為2.5wt％時(shí)，硅橡膠撕裂強(qiáng)度變化最大；納米ZnO實(shí)驗(yàn)組中，添加比為1wt％時(shí)，硅橡膠撕裂強(qiáng)度變化最小。
　　c)扯斷伸長(zhǎng)率：老化后，納米TiO2與納米ZnO實(shí)驗(yàn)組間有明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；納米TiO2實(shí)驗(yàn)組中，添加比為2wt％時(shí)，硅橡膠扯斷伸長(zhǎng)率變化最小。
　　d)邵氏

7、硬度：老化后，納米TiO2和納米ZnO實(shí)驗(yàn)組邵氏硬度有所升高，但仍在理想值范圍內(nèi)；對(duì)照組邵氏硬度變化值是所有實(shí)驗(yàn)組邵氏硬度變化值的4-7倍。
　　以上結(jié)果表明納米TiO2、納米ZnO可有效改善硅橡膠抗老化的機(jī)械性能。
　?、诩{米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料經(jīng)過人工模擬老化及自然環(huán)境老化（1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月、12個(gè)月）后色彩穩(wěn)定性能的改變；
　　研究結(jié)果如下：
　　a)人工加速老化
　　所有納米TiO

8、2和納米ZnO黃色顏料組老化前后色差值最大，3.7-8.4；當(dāng)三種顏料混合成為混合顏料組時(shí)，納米TiO2實(shí)驗(yàn)組中，添加比為2wt％和2.5wt％時(shí)，老化前后色差值最小。所有實(shí)驗(yàn)組老化前后色差值均低于50:50％可接受色差值3.0；
　　b)自然環(huán)境老化
　　不同的暴曬周期之間色差值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，其中，暴曬周期為12個(gè)月的實(shí)驗(yàn)組色差值最大；無顏料實(shí)驗(yàn)組中，納米ZnO實(shí)驗(yàn)組中，添加比為1wt％時(shí)，色差值最??；但當(dāng)加入混合顏料時(shí)，

9、混合顏料實(shí)驗(yàn)組中：納米TiO2添加比為2.5wt％，色差值最??；與對(duì)照組相比，所有混合顏料實(shí)驗(yàn)組色差值均低于50:50％可接受色差值3.0；
　　以上結(jié)果表明，無論是否添加內(nèi)著色顏料，納米TiO2和納米ZnO均可以提高硅橡膠的色彩穩(wěn)定性；不同自然老化暴曬周期可導(dǎo)致硅橡膠發(fā)生不同程度的顏色變化。硅橡膠自然老化比人工老化后導(dǎo)致的顏色變化更大。
　　第三部分納米TiO2和納米ZnO與硅橡膠復(fù)合材料生物學(xué)性能評(píng)價(jià)
　　按照國(guó)家

10、標(biāo)準(zhǔn)GB/T16175-1996醫(yī)用有機(jī)硅材料生物學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的要求，選取并進(jìn)行了如下生物學(xué)試驗(yàn)：①細(xì)胞毒性試驗(yàn)（MTT法）：試驗(yàn)結(jié)果表明納米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料的細(xì)胞毒性分級(jí)為0級(jí)，可認(rèn)為復(fù)合材料無細(xì)胞毒性反應(yīng)；②原發(fā)性皮膚刺激試驗(yàn)：試驗(yàn)結(jié)果表明，納米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料的原發(fā)性刺激指數(shù)均值為0，僅有極輕微刺激反應(yīng)類型發(fā)生。因此硅橡膠復(fù)合材料對(duì)受試動(dòng)物皮膚無刺激。③皮內(nèi)刺激試驗(yàn)：試驗(yàn)結(jié)果表明納米TiO2、

11、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料的皮內(nèi)刺激反應(yīng)陰性，硅橡膠復(fù)合材料對(duì)受試動(dòng)物皮膚無刺激。④過敏試驗(yàn)：試驗(yàn)結(jié)果表明納米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料實(shí)驗(yàn)組去除敷料后，皮膚無紅斑，無水腫；過敏反應(yīng)記分均為0級(jí)，無反應(yīng)。致敏反應(yīng)為陰性。⑤口腔粘膜刺激試驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：納米TiO2、ZnO與硅橡膠復(fù)合材料接觸的局部口腔粘膜有無色澤異常、充血、糜爛和滲出等異?，F(xiàn)象，組織學(xué)切片顯示金黃倉(cāng)地鼠頰囊組織細(xì)胞形態(tài)正常，上皮連續(xù)性完好。
　　上述結(jié)果表明添