表面改性的纳米二氧化钛对义齿基托树脂机械性能的影响

《表面改性的纳米二氧化钛对义齿基托树脂机械性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、表面改性的纳米二氧化钛对义齿基托树脂机械性能的影响作者：郭永锦，程辉，李秀容，吴维青，赵伟【摘要】目的探讨经钛酸正丁酯（TTB）表面改性的纳米二氧化钛（TiO2）对义齿基托树脂机械性能的影响。方法用TTB对纳米TiO2进行表面处理，采用X射线衍射、红外光谱对其进行表征。透射电镜观察纳米TiO2在MMA悬浮液中的分散情况，并考察义齿基托材料的弯曲强度、弯曲模量和冲击强度的变化。结果TTB表面处理改善了纳米TiO2的分散性能，添加比为2％时复合材料的综合力学性能最好，其弯曲强度、弯曲模量和冲击强度分别为（86.274±5.053）MPa、（1.916±0.190）GPa和（4.009±0.27

2、9）J/cm2。结论表面处理的纳米TiO2能提高义齿基托树脂的机械性能。【关键词】氧化物；钛；纳米技术；甲基丙烯酸甲酯类；义齿基托聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是口腔修复中常用的基托材料，具有良好的机械性能和加工性能，但PMMA也存在韧性不足、硬度较低、易黏附细菌和真菌、戴义齿后龋齿及牙周炎发病率升高的缺点[1]。纳米二氧化钛（TiO2）是具有长效抗菌、防霉、表面超亲水效应、红外线反射等多种功能，其作为无机填料增强增韧高分子聚合物是制备具有优良性能的复合材料的重要方法[23]。利用纳米TiO2的抗菌性能在口腔复合材料中的应用很广泛。张学鹏等认为，戴用含纳米TiO2基托功能矫治器的儿童的龋病

3、活跃性明显降低[4]。王潇婕等认为，添加TiO2抗菌剂的基托树脂在体外表现出一定的抗变形链球菌和白色念珠菌的效果[5]。本实验将经钛酸正丁酯（TTB）表面处理的纳米TiO2抗菌剂添加到基托树脂的牙托水中制成悬浮液，考察其分散性和复合材料的机械性能，为具有抗菌性能复合材料的临床应用提供实验依据。1材料和方法1.1材料1.1.1试剂与仪器纳米TiO2粉末（晶形为锐钛矿和金红石混合型，杭州万景新材料有限公司）；TTB（南京曙光化工厂）；PMMA粉和液（天津登士柏牙科有限公司）；傅立叶红外光谱仪(MX1E，美国Nicolet公司)；X射线光谱仪(X'PertMPD，荷兰Philips公司)；透射

4、电镜（TeaiG2F20STL的去离子水中，滴加5mL的TTB，超声分散60min后抽滤，粉体烘干研细，得到表面处理纳米TiO2的粉末[6]。1.1.3试件制备按照0.5%，1%，2%，3%的比例将经过表面处理的纳米TiO2添加到树脂基托液中超声分散30min制成悬浮液。按照厂家建议的粉液比（23g∶10mL）及加热方法进行热处理。制成规格为(50±2)mm×(10±2)mm×(1.5±0.5)mm的树脂基托试件，每组5个，常规打磨抛光，最后用600目水砂纸打磨后备用。将试件保存于37℃生理盐水中，24h后测试[7]。按添加比例的不同分为0.5%，1%，2%，3%的实验组，未添加纳米Ti

5、O2者为对照组。1.2方法1.2.1X射线衍射分析分别将表面处理前后的纳米TiO2粉末进行X射线衍射分析：λ为0.154178nm；连续扫描，速度为3°/min，步长为0.02°。1.2.2红外线衍射光谱分析采用KBr压片法进行红外光谱分析（测试分辨率为2cm-1，扫描范围400～4000cm-1，连续扫描32次）。1.2.3透射电镜观察将含有纳米TiO2的悬浮液超声分散30min，以碳膜为支持膜，加速电压为80kV，观察纳米TiO2粒子的形态。1.2.4弯曲模量、弯曲强度和冲击强度测定1.2.4.1弯曲强度、弯曲模量测试在万能材料试验机上进行三点弯曲加载。加载时两支点直径2.0mm、间距

6、20mm、直径1mm的柱形压头于试件上方的中点处施加与试件表面垂直的力（加载速度1.0mm/min）至试件断裂，记录应力/应变曲线和最大载荷值。每组5个试样,取平均值。计算弯曲强度：δ=3FmL0/2Pa、(1.916±0.190)GPa和(4.009±0.279)J/cm2(表1)。除2%组和对照组间的弯曲强度值差别有统计学意义外，其余各组和对照组的比较差别均无统计学意义。1%组、2%组、3%组和对照组间的弯曲模量的差别有统计学意义，1%组、2%组和对照组间的冲击强度的差别具有统计学意义，其余各组和对照组的两两比较差别均无统计学意义。表1不同TiO2添加比的义齿基托树脂的机械性能3讨论3

7、.1纳米TiO2的X射线、红外衍射分析及其分散形态观察在X射线衍射图中，TiO2粉末衍射特征峰的位置和强度、晶粒的晶型和尺寸均没有改变，说明用TTB对纳米TiO2的表面处理不会改变原始粒子的基本特性，该型纳米TiO2具有良好的结晶度。在红外衍射分析中，样品在1445和1731cm-1处的吸收峰分别对应COOTi的伸缩振动峰和酯类中C=O的伸缩振动吸收峰，经表面处理后的样品在这两处吸收峰的强度有所增强，说明纳米TiO2有