[发明专利]一种用于3D打印的仿真牙龈材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种用于3D打印的仿真牙龈材料及其制备方法和应用；所述仿真牙龈材料包括聚氨酯丙烯酸酯、丙烯酸类单体、消泡剂、光引发剂和色料的组合；所述仿真牙龈材料通过选择特定份数的聚氨酯丙烯酸酯搭配特定份数的丙烯酸类单体，并添加光引发剂，进而使其可以在紫外光下引发反应，然后按照仿真牙龈形态数据通过3D打印的方式打印成形，最终得到的仿真牙龈的邵氏硬度，断裂伸长率，拉伸强度等指标完全能够满足要求，且没有任何刺激性气味，具有重要的研究价值。

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种用于3D打印的仿真牙龈材料及其制备方法和应用。

背景技术

齿科种植技术发明至今，种植效果可预见性不断增强，受到牙医和病患的青睐，被认为是一项非常可靠的口腔修复技术。目前，在技工端的操作主要是通过印模材料灌注石膏模型，在需要种植的缺失位用人工仿真牙龈硅橡胶制作仿真牙龈，模拟患者口内仿真牙龈形态，搭配种植导板使用，用于判断替代体或种植体种植的角度和深度，以实现临床端精准种植的作用。传统的人工仿真牙龈硅橡胶是通过双混枪混合的方式进行手工灌注的，整个操作过程时间长，对技工的要求高，后处理往往需要用剪刀或雕刀去除过多材料，并用合适的硅橡胶磨具磨光，操作过程复杂，不够经济且效率低下。随着数字化的到来，种植仿真牙龈部分可以用柔性打印材料在3D打印机上打印出来。

3D打印技术，又称增材制造技术，是一种以数字模型为基础发展起来的新型制造技术，其主要采用分层加工和堆叠成型的方式实现三维实体的制造。相较于其他类型3D打印技术，光固化3D打印技术成型具有速度快，打印尺寸范围广，精度高，表面质量好，适合做精细件，可制作结构十分复杂模型，原材料利用率较高等优点。

光固化成形的3D打印机在齿科上的应用已非常广泛。从口腔医疗就诊患者的治疗结构来看，牙齿种植占据主要地位，牙齿种植患者在所有就诊患者中占比约为40.02％，是所有齿科病例中占比最高的；每一个种植病例最少需要一套种植导板和仿真牙龈，可见3D打印仿真牙龈树脂在齿科种植领域的市场是非常广阔的。CN107320342A公开了一种3D打印抗菌修复牙科医用材料及其制备方法；3D打印抗菌修复牙科医用材料，按重量份数计，包括如下组分：丙烯酸酯类单体10～20％、Bis-GMA树脂30～50％、消泡剂0.3～0.8％、抗菌剂3～5％、引发剂1～3％、颜色添加剂1～5％、余量为二氧化硅。该发明的3D打印抗菌修复牙科医用材料，用其打印出来的牙齿部件成本低，打印精度高，耐磨性能好、使用寿命长，选用壳聚糖季铵盐，具有较好的生物相容性抗菌效果好，克服了传统季铵盐矿化度较高时杀菌效力降低、容易吸附损失、易产生抗药性等缺点。CN111171241A公开了一种可降解的SLA 3D打印用矫治器牙模树脂，其以羟基丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、纤维素改性的聚乳酸酯、丙烯酸酯单体、光引发剂、无机填料和消泡剂混合而成。其中丙烯酸酯类单体和光引发剂使得该混合物极易发生光聚合反应，提高光固化的效率；纤维素改性的聚乳酸酯使得牙模树脂具有降解速度快的优点；加入的消泡剂可有效消除树脂液中的气泡，提高打印产品质量和成功率；加入的无机填料不会影响其生物降解性，同时会增强该材料的硬度、抗压强度、缺口冲击强度，满足口腔矫治器领域使用要求。并且材料成本也与传统材料相当，本发明具有降解速度快、硬度高、抗压强度大、收缩率小、便于制作、制作成本较低的优点。CN107149501A公开了一种3D打印人工牙种植体的生产方法，属于医疗器械制造技术领域，通过运用锥体束CT、扫描机针对患者的牙根槽进行三维图像采集，将采集的数据录入到有限元数值模拟软件，分析牙齿实际咬合状态中各个受力面的应力应变分布云图；根据不同的应力分布云图通过配比不同的钛合金粉体，利用3D打印技术加热速结成牙齿种植体模坯；模坯通过脱粘和热等静压烧结得到精确地种植体模坯；经过表面活性技术处理使其具有生物活性并经过生物学实验与临床实验得到钛合金牙种植体。