[发明专利]一种制备牙科着色纳米氧化锆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种牙科着色纳米氧化锆的制备方法，属于纳米材料技术领域。

背景技术

白色的钇稳定氧化锆陶瓷具有一定的半透明性，使其能够较容易的模拟自然牙颜色。目前未着色牙科氧化锆多呈白色到象牙色，这并不能满足临床对修复体颜色的要求，其表面往往需要遮色，这会使材料丧失一部分透明性，而如果氧化锆本身颜色被调整到拟修复牙齿的明度和饱和度，将会使牙齿配色变得简单易行，同时可以节省临床基牙预备空间，获得良好的质感。通常着色可以有两种方法，一种是将预烧结氧化锆浸入含有金属氧化物的染色液中渗透，然后烧结，如目前Vita和3M Lava的做法；另一种方法可以在氧化锆粉体中添加着色氧化物，如Cercon目前提供了一种近似A2的氧化锆预烧结块。渗透染色液的方法操作简单，但容易产生着色不均匀的情况，受操作的影响较大，而氧化锆材料在生产中加入着色氧化物，可以控制颜色准确均一，而且对材料的半透明性影响较小，是一种比较理想的颜色解决方案。己有文献表明多种着色氧化物能够被用来对氧化锆进行着色，如Fe₂O₃，CeO₂，Er₂O₃，Bi₂O₃，Pr₂O₃，Mn₂O和V₂O等，但是这些氧化物单独使用都得不到满意的效果，有的还对材料的力学性能产生负面影响，而且采用单一氧化物同样不能够满足牙齿修复的颜色要求。纳米氧化锆的制备方法有很多种，存在最大的问题是由于粉体粒径很小，粒子表面能极大，颗粒之间容易发生团聚。

发明内容

本发明的技术方案是克服已有技术的不足之处，提出一种制备粒径可控的牙科着色纳米氧化锆方法。

本发明提供了一种制备牙科着色纳米氧化锆的方法，包括以下步骤：

a、取正辛烷、非离子表面活性剂、正己醇按体积比为：70-80：10-15：7-15充分混合呈透明乳液；

b、在上述透明乳液分成两份，一份加入可溶性锆盐和着色剂，另一份中加入碱性物质水溶液，分别得到可溶性锆盐和着色剂的微乳液体系和碱性物质微乳液体系；着色剂的前驱体为其可溶性的硝酸盐。

c、将含可溶性锆盐及着色剂的微乳液体系与碱性物质微乳液体系等体积直接混合，在磁力搅拌下进行微乳沉淀反应；得到呈半透明状混合液，静置分层，上层为清液，下层为细小颗粒堆积而成的氢氧化锆白色沉淀，所说的反应温度在20℃至40℃之间；

d、对c步骤所述的沉淀固液分离，得到固体沉淀物；

e、加入无水乙醇洗涤d步骤固体沉淀物，高速离心分离出凝胶，把所得凝胶加入正丁醇中，机械搅拌，加热共沸蒸馏至凝胶沸点，达117～118℃，继续蒸馏至正丁醇挥发完全，最后得到及疏松的淡黄色粉末，放入马弗炉中焙烧，在空气中冷却即得牙科着色纳米氧化锆。

其中，a步骤所述的非离子表面活性剂为曲拉通-100、司盘、吐温之中的任一种或混合物。

其中，b步骤所述的着色剂为着色剂为氧化铁，氧化铈，氧化铋，钒锆黄的一种或几种混合；其中氧化铁的含量为800ppm-1200ppm，其它着色剂可一种或几种，但所有着色剂总量不超过2500ppm。

着色剂的前驱体为其可溶性的硝酸盐，因氧化铁，氧化铈，氧化铋，钒锆黄等固体颗粒较大，本发明制备工艺采用这些氧化物的硝酸盐形式，可直接溶解于微乳液体系中。

本发明在比较单一氧化物添加剂研究基础上，着重选取几种文献报道对材料着色效果明显，对氧化锆材料性能影响小的氧化物复合添加剂进行配色研究，以期获得临床上既常用又通用的着色氧化锆配色方案。

c步骤所述的锆盐的浓度在0.1-2.0mol/1。

其中，所说的锆盐为氧氯化锆、硝酸锆、硫酸锆之任一种。

其中，所说的碱性物质为氨水、尿素、氢氧化钠、三甲基胺、氢氧化胺中的任意一种。

本发明还提供了该方法制备的纳米氧化锆。

其中，制备的纳米氧化锆的平均粒径不大于50nm，比表面积不小于300m²/g。进一步地，所述的平均粒径为：5.6nm-50nm。