[发明专利]一种含有石墨烯的牙线及其制备方法

说明书

本发明提供了一种含有石墨烯的牙线及其制备方法，含有石墨烯的牙线，包括以下质量百分比原料：聚四氟乙烯90‑99％、石墨烯0.01‑8％、聚乙烯吡咯烷酮0.01‑9％和液体石蜡0.01‑7％。本发明还包括采用含有石墨烯的牙线的制备方法。本发明所得牙线具有较好的抗菌、抑菌和消炎效果，以及良好的生物相容性，有效解决了现有技术中牙线功能单一、添加药物易产生抗药性、机械强度较低和成本较高等问题，便于推广使用。

技术领域

本发明属于牙线制备技术领域，具体涉及一种含有石墨烯的牙线及其制备方法。

背景技术

细菌生物膜是口腔环境的自然组成部分，在健康、平衡情况下与机体相容。当生物膜在牙齿或牙龈组织上积聚一定时间并与其他因素结合时，会导致龋齿或牙周病，这是两种最常见的口腔慢性疾病，也是世界各地的牙齿脱落的主要原因。

牙线是现代人常用的清洁用具，人类自遥远的过去就一直试图寻找清洁牙齿的方法，最新的考古资料已经证实了这一点，远古人类曾使用口香棒、树枝、鸟的羽毛和动物的骨头清洁牙齿。

美国口腔医生利维·帕姆利首次报道了使用牙线清洁牙齿表面。自19世纪以来，人们开始使用丝绸制成的牙线，而第二次世界大战之后，尼龙牙线才开始在市场上出售。后来又有人发明了方便的牙线棒。目前，大多数的牙线使用聚合物纤维制作。

聚四氟乙烯(PTFE)是四氟乙烯(TFE)单体聚合而成的高聚物，相对分子质量一般为数百万，熔融温度320-342℃，耐热、耐寒性优良，可在-180-260℃长期使用；其特殊的螺旋构象于聚四氟乙烯的碳链骨架外形成一个氟原子的致密保护层，使得聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、生物相容性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。但正由于聚四氟乙烯是一种非常优异的自润滑材料，其摩擦系数较低，不利于清除牙间隙的菌斑和食物残渣。

自石墨烯被发现以来，因其具有优异的光学、电学、力学特性成为了目前碳材料领域的研究热点。石墨烯还因其优异的物理性能、抗菌性能和其他性能而受到更多的关注。石墨烯是一种单原子层厚度的蜂窝状的二维晶体，每一个最小的结构单元都是由六个碳原子组成的六边形，其中每一个碳原子通过sp2杂化与相邻的3个碳原子以σ键结合，剩余的π电子轨道则与其他碳原子的π电子轨道形成离域大π键。石墨烯的拉伸强度高达125GPa，杨氏模量1100GPa，是一种理想的二维纳米填料。

而目前所见牙线普遍只具有基本功能，功能较为单一，牙线常常通过改变线身外形，使牙线与牙接触面增大，从而提高清洁效率。现有的一些牙线通过添加三七等药物，从而使牙线具有一定的抗菌、消炎作用，但药物的长期使用势必会使细菌产生抗药性；也有牙线使用纳米银作为牙线的添加成分，同样有较好的抗菌、杀菌作用，但其成本较高，不利于推广使用；或使用壳聚糖对蚕丝纤维进行改性，从而使蚕丝纤维具有了一定的抗菌作用，但其机械强度较低。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种含有石墨烯的牙线及其制备方法，所得牙线具有较好的抗菌、抑菌和消炎效果，以及良好的生物相容性，有效解决了现有技术中牙线功能单一、添加药物易产生抗药性、机械强度较低和成本较高等问题，便于推广使用。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种含有石墨烯的牙线，包括以下质量百分比原料：聚四氟乙烯90-99％、石墨烯0.01-8％、聚乙烯吡咯烷酮0.01-9％和液体石蜡0.01-7％。

进一步，含有石墨烯的牙线包括以下质量百分比原料：聚四氟乙烯96％、石墨烯1.5％、聚乙烯吡咯烷酮0.5％和液体石蜡2％。

进一步，石墨烯为无缺陷、无氧化基团的生物安全石墨烯，且石墨烯的片层厚度为0.4-100nm，片径为0.3-5μm。

进一步，聚四氟乙烯分子量为300万-800万。

上述含有石墨烯的牙线的制备方法，包括以下步骤：