[发明专利]聚合物－纤维预浸物,其制备方法及其应用

说明书

发明领域

本发明涉及一种用聚合物预浸渍的纤维制品(预浸物)的制备方法。本发明进一步涉及一种新型的预浸物、基于使用此种预浸物的纤维增强复合物的制造方法，涉及此类新型复合物及它们的应用。

发明背景

用以阐明本发明背景的、特别是那些提供关于实践的附加详细资料的文献和其他资料在此引入以作参考。

由聚合物制造的牙科器件在口腔条件下是易于破裂的。例如，有证可查活动牙基托在佩戴了若干年后可能破损(1-4)。因此，在制造新的牙基托或在修复旧牙基托时必须对牙基托进行理想的增强，牙科中的聚合物装置和结构在常规用聚合物的金属包裹体来增强(5-7)。然而，这些金属包裹物在聚合物器件和结构中强度的效果是不足的。已有开发一种聚合物-纤维复合物的尝试，它很容易用于牙基托的增强。在本发明之前，尽管在市场上有过一种用于牙科的纤维带状制品(Ribbond^，Ribbon Inc.，西雅图，WA，美国专利No5,176,951)但能满足牙科临床需要和牙科实验室技术的纤维-复合物制品从未获得过。用于修补性的牙科学已知聚合物-纤维复合物已被制成，它是将纤维束、纤维带或纤维编织物浸渍在甲基丙烯酸甲酯(MMA)单体中或浸渍在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粉末和它的单体(MMA)的混合物中而得到的。然而，用这种方法得到的复合物由于下列缺点而不适用于牙基托：1)PMMA和纤维之间没有充分的粘结，特别是用于修复牙基托的PMMA即自动聚合的PMMA尤其如此(8)，2)纤维与PMMA的不充分的浸渍(9-11)，3)当PMMA压模时，纤维分散到牙基托中不该有它的部位中去(12)，4)在牙科实验室中，纤维难于处理(13)，以及5)由于牙基托表面上伸出的纤维造成对口腔中软组织的机械刺激(14)。

亦有制造用聚合物预浸渍纤维束(被称之谓聚合物-纤维预浸物)的尝试。已有三个对于制造这种热塑性聚合物-纤维预浸物一般方法的报导：1)一种就地聚合的方法，它是一种树脂注射成型的方法，藉此法，将单体和含纤维的预制物相结合，2)薄膜叠层的方法，即纤维层被叠在聚合物膜层之间，和3)粉末涂覆的方法，即将聚合物粉末浸渍纤维，然后将之熔化。

然而，对于牙科的要求，这些方法都有一些缺点。虽然就地聚合能够使用PMMA，但它的复合物结构中具有聚合反应收缩产生的孔隙，这些孔隙将被唾液和口腔中的细菌所填充。薄膜叠层的方法得到的复合物的浸渍度低(即纤维束没有被聚合物充分地浸渍)。不充分的浸渍度亦将使得复合物结构中具有空隙。粉末涂覆法包括熔化聚合物的粉末。该方法得到一个致密结构的预浸物，在溶解聚合物的处理之前它难以增塑。因此，在通常的塑料工业中用于制造纤维复合物的任何方法皆不适用于牙基托的制造和修复，

本发明的目标和概要

临床牙科学和牙科技术对用于牙科增强的预浸物有下列要求：1)预浸物必须易于定形为口腔解剖学结构上的形状，即当在牙基托的制造或修复使用时，它必须在室温下是一个塑形物质。2)在用未填充的(即没有纤维的)聚合物覆盖此预浸物时，它必须能保持原状，3)预浸物中的聚合物必须能和周围的聚合物同时聚合，4)聚合物基质必须和周围的聚合物发生化学反应，不管其是热固化的聚合物或是自动聚合的聚合物，以及5)预浸物中的纤维必须能够粘结于热固化的聚合物和自动聚合的聚合物。

本发明的一个目标是满足上述要求1)到5)预浸物。

本发明的另一个目标是该预浸物在纤维增强复合物制造上的应用。该复合物适用于任何技术领域，特别是适用于牙科或医学领域。

这样，按照本发明的目标之一，将提供一个用聚合物预浸渍的纤维制品(预浸物)的制造方法。该方法包括i)

a)用至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应的

试剂在内的粉末涂覆纤维，

b)把一种溶剂加入到步骤a)所得的组合物中，此溶剂是能够溶

解该聚合物但不能引发其进行聚合反应的，以及

c)蒸发溶剂，或ii)

a)将至少包含一种聚合物和任选的能引发该聚合物进行聚合反应

的试剂在内的粉末溶解于能溶解所用聚合物但不能引发其进行聚

合反应的溶剂之中，以及

b)将纤维和上一步制得的溶液接触，和

c)蒸发溶剂。

虽然预浸物可被制成连续带卷的形式，但在许多使用的场合下还是可以容易地把它做成它设定的形状。在这种情况下，将步骤a)所得的组合物在加入溶剂之前加入到模子里去，在溶剂蒸发之后完成的预浸物将从模子里取出来。