[发明专利]一种有机/无机杂化填料填充的高强度齿科修复树脂

说明书

本发明涉及一种有机/无机杂化填料填充的高强度齿科修复树脂，包括：杂化填料P‑SiO₂、树脂单体和光引发剂。本发明的杂化填料制备方法简便、与树脂基体混合性较好，同时该填料粗糙且存在较高含量的可与树脂基体聚合的官能团，提高填料‑树脂之间的界面结合力，从而提高齿科复合树脂的物理机械性能，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于牙科修复材料领域，特别涉及一种有机/无机杂化填料填充的高强度齿科修复树脂。

背景技术

龋病是在以细菌为主的多种因素共同作用下，牙体硬组织部位所发生的慢性、进行性破坏疾病。其发病率高，发病范围广，2017年第四次全国口腔健康流行病学调查的结果显示，儿童患龋病率已呈现上升趋势，其中12岁和5岁儿童的恒牙龋患率分别为34.5％和70.9％，与十年前相比分别上升了7.8％和5.8％。世界卫生组织已将龋病列为仅次于心血管疾病和癌症的21世纪需要重点防治的三大非传染性疾病之一。因此，龋病的治疗是口腔界的热点研究问题。相比于早期使用的银汞合金，牙科复合树脂凭借美观度较高、与牙体粘结性好、毒刺激性少等优点，在临床应用中逐渐得到医患的青睐。但是，该类材料在长期服役过程中，仍面临力学性能与牙体不匹配、聚合收缩率高等问题，进而引起二次龋齿和修复断裂，导致治疗失败。

牙科复合树脂主要由有机单体、无机填料和引发剂组成，其中无机填料作为分散相，对材料的力学性能、光泽度、黏度和生物相容性等性能起着重要作用。通常所用的无机填料不经过处理或者简单表面处理后与有机树脂混合，制备复合树脂。该类复合树脂中的填料不能很好地浸润在树脂基体中，两者之间的界面相容性较差，复合树脂的力学性能和服役性较差。研究表明，复合树脂中有机/无机界面相容性对其力学性能起着决定性作用(H.Y.Chen et al.MacromolecularMaterialsandEngineering,2018,1800264)。因此，对填料的表面进行修饰，以提高填料和树脂基体之间的界面结合力受到研究工作者的广泛关注。例如，Miao等人选用经硅烷化改性的亚微米级SiO₂作为无机填料，制备了增强型牙科复合树脂，其弯曲强度最高达到115.0±7.6MPa(X.L.Miao et al.Materials Science andEngineering C,2012,32,2115-2121.)。该方法通过优化填料表面组成改善了复合树脂的弯曲强度和耐磨性能，但硅烷化试剂在口腔特殊复杂环境中会发生水解(T.Nihei.Journalof Oral Science,2016,58,151-155.)，从而减弱有机-无机相界面结合性，降低复合树脂物理-机械性能。此外，Wang等选用介孔SiO₂为填料，通过填料的介孔与树脂之间的微机械互锁效应，提高填料和树脂的界面结合力。结果表明，制得复合树脂的力学性能、水解稳定性等性能得到了改善(R.L.Wang,et al.Dental Materials,2017,33,1139-1148.)，但填料的填充量较低，机械性能仍不能满足患者的需求。

CN 109481317 A公开了一种齿科修复用纳米复合树脂及其制备方法，使用的硅烷偶联剂改性二氧化硅，该类偶联剂具有较少与有机基体相同的官能团，从而使得有机/无机界面相容性改善受到一定的限制。而本发明使用的有机无机杂化POSS，不仅含有较多与有机基体相似的官能团，增加界面形容性，同时其本身也具有较优异的力学强度和生物相容性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有机/无机杂化填料填充的高强度齿科修复树脂，克服现有技术硅烷化填料的技术缺陷和介孔填料填充量低的不足的缺陷，本发明通过对SiO₂表面改性，制备有机/无机杂化填料。该填料表面粗糙且含有与有机树脂可聚合的官能团，从而可提高填料-树脂之间的界面结合力，最终实现复合树脂物理-机械性能的提高，尤其是弯曲强度。

本发明的一种齿科修复树脂用有机/无机杂化填料，其特征在于，所述填料为有机无机杂化POSS分子修饰的球型二氧化硅P-SiO₂，结构为二氧化硅球表面长一个个凸起的小球。