[发明专利]一种PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温制备方法

说明书

一种PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温制备方法，包括以下步骤：对待处理PETG矫治器进行超声清洗后，根据需要或可局部遮掩置于磁控溅射离子镀设备真空腔室中的工件架上再依次进行等离子体清洗、沉积纯银打底层、沉积过渡层、沉积银掺杂二氧化钛纳米涂层步骤以及取出包装等步骤。PETG矫治器在经本发明方法处理以后，具有更好的结合强度、更高的表面光洁度、更优的镀层致密度等优点，创新性地解决了患者长时间佩戴矫治器而产生的细菌滋生甚至软组织伤害等问题，可满足PETG基隐形矫治器表面抗菌复合涂层的低温制备需求。

技术领域

本发明属于数字化正畸、口腔医疗技术领域，具体涉及一种PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温制备方法。

背景技术

随国民生活质量、消费观念及审美意识的逐渐提高，消费者愈发重视牙齿排列的视觉审美和口齿功能的健康、舒适、稳定等感觉上的美感；近年来,因计算机三维重建技术在口腔医疗领域中的广泛应用,口腔正畸产业所涉及的新型矫治器械迎来了质的飞跃。自PETG基(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)无托槽隐形矫治器在临床中使用以来，全世界有超过300万例患者在过去的20年中接受了无托槽隐形矫治器的治疗，并且有越来越多的患者倾向于使用该器械矫治牙齿的趋势。

然而，PETG矫治器在具体服役过程中，因托槽内部结构复杂、与患者牙齿长时接触、口腔环境食物残渣和微生物群等因素会导致菌斑附着增加、菌斑内微生物平衡失调、口腔生理自洁能力下降、釉质脱矿及牙周损害等口腔卫生问题，已经影响到该新颖性产品的普及推广。此外，因常规PETG基医用高分子材料的玻璃化温度仅85℃左右，从保障产品尺寸精度的角度出发，大大限制了抗菌涂层的可选制备方法。物理气相沉积领域多种沉积技术都可以获得结合强度好、表面光洁度高且和成分可精准调控的抗菌涂层；但，唯有磁控溅射离子镀技术可实现室温下多种功能涂层的制备沉积。

纳米Ag/TiO₂涂层虽已在口腔正畸领域表现出较为优异的抗菌性能，但当前常见制备方法仍为针对金属类(熔点高、耐温好)托槽的溶胶凝胶法少量制备；针对本案中涉及的新颖的、耐温仅85℃的PETG基隐形矫治器表面抗菌复合涂层的批量生产需求，若利用磁控溅射离子镀技术于PETG基隐形矫治器表面制备一层可精确控制厚度的银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层，则将解决隐形矫治器服役过程中托槽周边牙釉质龋和正畸治疗引起的牙周损伤等正畸临床常见棘手问题，并推进纳米技术在口腔正畸材料领域的广泛应用。然而，目前国内尚无有关PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温、批量制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温制备方法，本发明方法处理后将解决隐形矫治器服役过程中托槽周边牙釉质龋和正畸治疗引起的牙周损伤等正畸临床常见棘手问题。

本发明所采用的技术方案是，PETG矫治器表面银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层的低温制备方法，在PETG矫治器表面局部(凹槽内部)或整体镀厚度为100～400nm的银掺杂二氧化钛纳米抗菌复合涂层；包括以下步骤：

(1)选取PETG矫治器作为基材，对基材进行前清洗处理；

(2)将步骤1清洗后的PETG矫治器置于磁控溅射离子镀设备真空腔室中的工件架上，该工作盘在下述各步骤中保持公自转运动；所述真空腔室内放置有高纯Ag靶材和高纯Ti靶材；

(3)等离子体清洗：将步骤2中的真空腔室抽真空，使该真空腔室的真空度不高于3.0×10-3Pa，再通入氩气，保持此步骤中该真空腔室中的工作气压为1.0×10-1～3.0×10-1Pa；然后在Ag靶材上施加0.02～1A电流，同时，对PETG矫治器所在工件架施加负偏压值为150～300V、脉冲宽度为0.2～5μs、且脉冲频率为5～350KHz的脉冲偏压，以对PETG矫治器进行溅射清洗，溅射清洗时间为1～20min；