[发明专利]一种3D打印用试戴模型树脂及其制备方法和应用

说明书

本公开涉及一种3D打印用试戴模型树脂及其制备方法和应用，以重量份计，所述树脂的制备原料包括如下组份：聚氨酯丙烯酸酯预聚物10‑30重量份；聚氨酯甲基丙烯酸酯类交联剂20‑50重量份；单体10‑30重量份；活性稀释剂30‑50重量份；光引发剂1‑5重量份；消泡剂0.1‑1重量份。本公开提供的树脂在光固化后具有优异的力学强度稳定性、颜色稳定性与较高的粘结强度，当应用于齿科暂时性修复治疗时能够满足其力学与美学要求。

技术领域

本公开涉及光固化材料技术领域，尤其涉及一种3D打印用试戴模型树脂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，光固化3D打印用试戴模型树脂，也称为3D打印用临时牙模型树脂或3D打印用试戴义齿模型树脂，逐渐普及。该树脂常用于3D打印临时冠、桥、嵌体及贴面模型，以制作个性化定制的临时冠桥修复体，满足暂时性的修复治疗需求。随着工业技术的进步，3D打印用树脂有潜力完全替换传统的手调型临时冠桥树脂。但是，目前使用的3D打印用试戴模型树脂质量参差不齐，只有少数树脂可以满足ISO-10477与ISO-4049等相关标准。因此，这种3D打印用试戴模型的成本较高。

目前，大部分3D打印树脂所制得的光固化模型，在ASTM-D790标准下，其弯曲强度可以达到100MPa以上。然而，光固化模型在长期的浸水、冷热循环及光照后，会严重变色且力学强度下降明显，即颜色稳定性、耐水性与力学性能稳定性还不能达到市场要求。一般来说，临床上患者佩戴临时冠时，需在口腔中停留持续1-30天不等，并经历长期的冷热循环，直到更换永久冠或接受进一步的修复治疗；在佩戴临时冠的周期里，光固化模型处于人体口腔内潮湿环境中，材料经历冷热循环后较易变软变脆而带来临时冠脱落或碎裂的风险；并且光敏树脂3D打印制得的光固化模型在长期空气暴露、浸水和紫外线照射的条件下，会发生明显的变色。

CN112353694 A提供了一种临时冠的3D打印光固化材料，其通过引入有机-无机杂化UV树脂来改善光固化模型材料的刚度与韧性等性能；CN 111728879 A提供了一种应用于口腔医学领域的高性能DLP-3D打印材料及其制备方法，其通过引入纳米二氧化硅来改善光固化模型的耐磨性能与韧性，改善后的3D打印用光敏树脂通过3D打印技术，打印制造冠桥等牙科产品，应用于口腔医学领域。上述专利申请并没有对3D打印用临时冠模型的颜色稳定性进行详细地探讨与优化，同时对于ISO-10477标准下的颜色稳定性，现有技术没有给出量化的数据。在ISO-10477标准下，根据CIELAB理论，如果试样的色差ΔE≥1，则肉眼可明显分辨出色差，这种可分辨出的色差难以满足日益提高的口腔医学领域临时冠修复材料的美学要求，在美学角度上，临时冠修复材料应该具有较好的颜色仿真度与颜色稳定性，尽可能地与患者自然牙的颜色相匹配。

目前，市售的试戴模型树脂所打印成型的模型，往往在1-30天的浸泡与5000次冷热循环后，其力学强度会明显下降，模型颜色也会有明显变化；这些不足会影响暂时性修复的效果，严重时，会导致模型脱落或碎裂在口腔中而对患者的健康带来不良影响。因此，需要提供一种新的能够满足应用要求的3D打印用试戴模型树脂。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种3D打印用试戴模型树脂及其制备方法和应用。本公开提供的树脂在光固化后具有优异的力学强度稳定性、颜色稳定性与较高的粘结强度，当应用于齿科暂时性修复治疗时能够满足其力学与美学要求。

第一方面，本公开提供了一种3D打印用试戴模型树脂，以重量份计，所述树脂的制备原料包括如下组份：

本公开提供的树脂在进行打印的过程中，UV光源照射到树脂中的光引发剂时，会诱发光引发剂产生自由基，从而促使预聚物、单体和交联剂发生聚合反应，使树脂固化，最终通过Z轴方向的逐层光固化，堆积形成固态的打印制品。