outline++高永利

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1、.学号：200823055北京化工大学毕业设计大纲题目：多巴胺改性二氧化硅及其增强光固化树脂的研究学院：材料科学与工程学院专业：生物功能材料班级：生材1002姓名：高永利指导教师：蔡晴（教授）专业负责人：蔡晴（教授）指导老师意见：指导老师签字：日期:年月日日期：年月日...第一章绪论1.1光固化树脂光固化树脂由树脂单体(monomer)及预聚体(oligomer)组成,含有活性官能团，能在紫外光照射下由光敏剂(lightinitiator)引发聚合反应，生成不溶的涂膜。光固化树脂是目前口腔科常用的充填、修复材

2、料，由于它的色泽美观，具有一定的抗压强度，因此在临床应用中起着重要的作用，我们用于前牙各类缺损及窝洞修复取得满意的效果。1.1.1光固化树脂的改性与传统的热固化技术相比，光固化技术具有固化速度快、环境污染小、节能、可室温固化、可选择固化部位及制品物理力学性能好等优点【1,2】，已被广泛用于印刷制版、感光材料、医用材料、透明件粘接等方面【3】，玻璃或石英粉增强的光固化树脂（EEPE）基复合材料以其操作方便、塑形能力强、固化时间短等特点而在牙科修复方面实现了商品化【4】。目前，成型树脂的来源主要是依靠进口，随着应

3、用范围的扩大，对树脂的需求量及性能也有了更高的要求，而国外的树脂昂贵，国内成型树脂的白度不好、韧性差、耐热性低，不能满足工业要求，阻碍了该技术的广泛应用，因此必须对光固化树脂进行改性。将石英粉（二氧化硅）应用于树脂的高性能化改性中式优化树脂的一种重要方法，已产生了许多性能优异的功能性复合材料，但对二氧化硅改性的增强光固化树脂研究的并不多。国外商品化的光固化树脂有DMS公司的14120、19120以及nanotool系列树脂，就是以纳米TiO2和SiO2为填充材料，该系列树脂具有良好的力学和热学性能；唐富兰等【

4、5】用SiO2改性光固化树脂，改性后树脂的力学性能也有显著提高，但将纳米粒子直接加到树脂中并不能稳定存在较长时间，这对工业生产中纳米粒子/树脂复合材料的储存造成了不利影响。用多巴胺改性后的SiO2黏结性好，其与光固化树脂能够非常好的黏结在一起，并可以稳定存在，解决了材料的储存问题，在此基础上对此改性后的光固化树脂的力学性能、热稳定性能及冲击断面形貌进行了研究，结果表明其性能能够都有所提高。1.1.2表征光固化树脂性能的手段主要表征方法：红外光谱（FTIR）表征、扫描电镜（SEM）分析及多巴胺改性二氧化硅增强光

5、固化树脂材料三点曲线试验1.1.3光固化树脂材料增强填料的研究进展近年来，光固化树脂主要应用于齿科修复，而吃客填料主要是指无机填料。无机填料作为复合材料中的分散相和增强体，填料可以提高复合材料的力学性...能诸如强度、模量，还能提高材料的耐磨性，从而延长材料的使用年限，同时由于填料与基体的模量有差别，所以在聚合收缩过程中可以起到一定的抑制聚合收缩率的作用。另外，加入无机填料可以非常有效的降低齿科修复材料的成本，从而扩大市场销售空间。无机粒子主要经历了从微米级到纳米级的发展过程，产品的分类从最早的石英粉到中期的

6、胶体二氧化硅，再到第三代的钡、锶、玻璃粉。最初的微米级甚至毫米级的填料在使用过程中致使树脂不易抛光、易着色，而且较大颗粒与界面胶结不好，故而现在基体已经不用。相对于早期的大粒径填料，纳米级填料现在越来越引起大家的关注。特别是纳米颗粒具有巨大的比表面积，其表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特征使得其在很少的质量分数下就可以较大的提高材料的性能。通常常见的纳米填料主要是硅基的填料，但是一般情况下，无机填料的模量一般远远大于基体树脂，因此直接填料的界面结合不会太好。为了解决界面结合的问题，表面活性剂的表面活

7、化成为一个比较好的办法，使得填料与基体很好的结合成一个整体。最常见的表面活性剂一般是硅烷偶联剂，经过水解它的一端可以与无机离子的表面形成化学键，另一端的不饱和键和树脂特别是光固化树脂进行反应。近年来有一些研究表明，多巴胺改性后的二氧化硅作为偶联剂取得了不错的效果，纳米二氧化硅颗粒作为吃客的补强填料有很多优势，最明显的是对材料的力学性能的帮助，据报道，Hiroshima大学用纳米二氧化硅颗粒填充模型来研究牙科复合树脂的断面力学性能，将聚氨基甲酸酯单一和由百分子六十的双甲基丙烯酸缩水甘油酯、百分子四十甘醇而甲基丙

8、烯酸酯组成的二元体系在可见光的条件下混合成形。结果发现材料的屈服应力随着体系中填充物料纳米二氧化硅颗粒含量的增加而提高，其拉伸断裂应力为110-380MPa，纳米二氧化硅颗粒在1-10nm,当纳米二氧化硅颗粒在1-5nm时，这个数值约为180-950MPa，因而大大提高了人造牙齿的硬度和强度，也改善了其韧性。国内研究者采用最新纳米技术，把增强型纳米粉体材料二氧化硅，通过原位聚合的方法均匀地添加到聚甲