[发明专利]水基玻璃离子水门汀的玻璃粉体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机非金属材料及其制备技术领域，特别涉及一种用于牙科的水基玻璃离子水门汀的玻璃粉体及其制备方法。

背景技术

牙科水基玻璃离子水门汀（简称玻璃离子，GIC）是一种广泛应用的齿科粘结修复材料，1972年，Wilson和Kent将GIC材料用于牙科，目前，牙科临床已经在多种情况下使用GIC，比如修复牙颈部缺损、修复乳牙、冠核成形、窝洞衬垫、冠桥粘固和窝沟封闭等。

玻璃离子由粉剂和液剂组成。粉体即为氟铝硅酸盐玻璃粉，早期使用的液剂为聚烯烃酸水溶液，这种玻璃离子修复体是利用玻璃粉与聚丙烯酸发生酸碱反应形成聚羧酸水凝胶，然后在化学引发剂的作用下聚合产物与聚羧酸水凝胶彼此缠绕形成互贯聚合物的网络。粉液调和后约5分钟凝固，其中H₂SiO₃形成硅凝胶。粉液调和后，玻璃颗粒表面经聚酸侵蚀部分降解，释放Ca²⁺、Al³⁺和F-或金属氧化物复合物，其中Ca²⁺、Al³⁺与含-COOH基团的聚羧酸分子配位络合反应形成交联的聚酸盐凝胶网络基质（salt gel matrix）。Al³⁺的结合位点（site bound）使基质可抵抗流动，这点与聚羧酸锌基质不同。固化反应完成缓慢，水门汀需经2周固化反应才完全。由于Ca²⁺较容易析出，在固化初期（前3小时）Ca²⁺首先与聚羧酸交联，形成交联的聚羧酸钙凝胶基质，使新鲜调和的水门汀黏性增加，此反应非常迅速，此时的水门汀易吸水溶解。随着固化反应的继续进行，三价铝离子与聚羧酸进一步交联（至少再反应48小时），形成聚羧酸铝，水门汀才最终固化，并且坚硬不易溶解。反应时约20%～30%玻璃被酸攻击而分解。玻璃离子水门汀固化后最终形成结构复杂的复合物，复合物中未反应的玻璃颗粒被硅水凝胶包裹并通过含有水、氟化钙和聚丙烯酸铝的基质相结合在一起，材料也逐渐由糊状变为稳定、硬固的脆性材料。此种反应可形成良好的固位力，而且不必为降低微溶解而牺牲固位力或影响释氟抑龋性能。由于选用了玻璃粉，凝固后具有半透明性，色泽也与牙齿相似，生物相容性好，物理化学性能稳定等。

上世纪70年代玻璃离子作为商品第一次出现在欧洲市场。上世纪80年代随着夹层修复技术的问世，玻璃离子水门汀的研究又进一步深入。进入21世纪后，随着国人对口腔健康的重视越来越高，玻璃离子在我国也得到了广泛的应用，国内对玻璃离子的研究也开始蓬勃发展。调查表明，我国自然人中牙体缺损口腔疾病约占24%-53%，而牙体缺损修复术大多都要用到玻璃离子。性能优越的玻璃离子修复材料将成为牙体缺损修复不可缺少的一种产品。目前富士、3M、Kerr公司推出了高性能的玻璃离子产品被广泛应用。但是由于富士、3M、Kerr公司的玻璃离子产品价格昂贵，目前每套玻璃离子的价格在500～800元左右，并且上述几家公司有联手垄断，控制中国市场的倾向。目前临床应用以富士公司GC II型玻璃离子水门汀为主，其产品组成为Al₂O₃（50～55）%、SiO₂(30～35)%、SrO（8～10）%、ZnO(4.5～6.5)%、其他氧化物（0～7.5）%，其特点是高强度、性能稳定，但是价格昂贵。因此，若能开发出性能合格、价格低廉的玻璃离子水门汀材料则可以极大地降低目前的临床修复费用，从而让更多的患者接受治疗，同时打破国外垄断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水基玻璃离子水门汀的玻璃粉体。该玻璃粉体成本低、产品质量稳定、力学综合性能优良，适用于工业化生产。

本发明的另一目的在于提供上述玻璃粉体的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用Al₂O₃、SiO₂、SrO、CaO、CaF₂、ZnO、P₂O₅、Na₂O为口腔修复材料玻璃粉体的原料，该粉体按质量百分比由以下原料制成，Al₂O₃：25～35%，SiO₂：30～45%，MO：5～8%，Na₂O：2～8%，ZnO：5～10%，P₂O₅：3～9%，CaF₂：5～15%；其中MO为SrO和CaO中的一种或两种的混合物。