Производство полимерного композиционного материала. доп. В состав полимерного композита входит
 Скачать 22.91 Kb.
|
|
В состав полимерного композита входит 1. Наличие полимерной матрицы, как правило, на основе сополимеров акриловых и эпоксидных смол. 2. Наличие более 50% по массе неорганического наполнителя. 3. Обработка частиц наполнителя специальными поверхностно-активными веществами, благодаря которым он вступает в химическую связь с полимерной матрицей. Одно из направлений совершенствования композитных материалов — модифицирование их полимерной матрицы. Полимерная матрица также содержит: 1. Ингибитор полимеризации — для увеличения времени работы с материалом и удлинения сроков хранения. Пмф 4 метоксифенол 2. Катализатор — для начала полимеризации. 3. Дополнительный катализатор (ко-катализатор) — для улучшения процесса полимеризации ( только в композитах химического отверждения). 4. инициатор (фотоинициатор полимеризации) - для начала процесса полимеризации (только в светоотверж-даемых композитах). Камфорохинон этил 4- диметиламинобензоа 5. антиоксидант ионол предотвращает окисления повышае срок службы Для пломбирования передних и жевательных групп зубов наиболее часто используется мономер Бис-ГМА, который получают при взаимодействии бисфенола-А и глицидилметакрилата. Его молекулярная масса намного больше, чем молекулярная масса метилметакрилата, что позволяет снизить полимеризационную усадку. Величина полимеризационной усадки метилметакрилата составляет 22 об.%, а у Бис-ГМА -7,5 об.%. В ряде композитов вместо Бис-ГМА используют уретандиметакрилат (УДМА). Бис-ГМА и уретандиметакрилатный мономеры являются очень вязкими жидкостями из-за их высо-ких молекулярных масс. При добавлении даже небольшого количества наполнителя образуется слишком плотная паста композита , что не позволяет применить такой материал в клинике. Для преодоления этого недостатка в композицию добавляют мономеры с низкой вязкостью, называемые мономерами-разбавителями, такие как метилметакрилат (ММА), этиле- нгликольдиметакрилат (ЭДМА) и триэтиленгликоль- диметакрилат (ТЭГДМА). Триэтиленгликольдиметакрилат (ТГМ) . Для того, чтобы обеспечить необходимую продолжительность срока хранения композита, необходимо предотвратить его преждевременную полимеризацию. В качестве ингибитора, (замедлителя процесса полимеризации) используется гидрохинон, 4 метоксифенол обычно в количестве 0,1% или меньше. Основная причина широкого использования мономера Бис-ГМА заключается в его низкой полимеризационной усадке, которая составляет около 7%, также в его быстром отверждении по принципу свободно- радикального инициирования. Отвержденные композиты на основе Бис-ГМА имеют хорошие механические характеристики. Почему нужно более вязкое Высокая степень вязкости Bis-GMA и UDMA позволяет снизить скорость осаждения частиц наполнителя, что препятствует агломерации и позволяет повысить максимальное количество наполнителя в матрице Неорганический (минеральный) наполнитель является второй важной составной частью современных композитов. Благодаря наличию большого количества наполнителя достигается улучшение свойств композитных пластмасс, а именно: - уменьшается полимеризационная усадка (до 0,5—0,7%); - предотвращается деформация полимерной органической матрицы; - снижается коэффициент теплового расширения; - уменьшается сорбция воды; - повышается твердость материала, его стираемость и сопротивляемость нагрузкам; - улучшаются эстетические свойства материала, так как наполнитель обладает коэффициентом преломления и просвечиваемостью, близким к соответствующим показателям эмали зуба. Основными свойствами наполнителя, влияющими на качество композита, являются: 1. Размер частиц наполнителя. Этот показатель служит важнейшим параметром, определяющим свойства материала. В различных композитах он колеблется от 45 мкм до 0,04 мкм. 2. Материал, из которого изготовлен наполнитель. Применяется большое количество разнообразных наполнителей: плавленый и кристаллический кварц, алюмосиликатное, борсиликатное и бариевое стекло, различные модификации двуокиси кремния, алмазная пыль, искусственно синтезированные вещества и т.д. 3. Форма частиц. Наполнитель может быть молотый, сферический, в форме «усов», палочек или стружки. В большинстве композитов используются молотые частицы рентгеноконтрастного бариевого стекла,. Варьирование размера частиц, формы и материала, из которого изготовлен наполнитель, позволяет изменять свойства в необходимом направлении. Вид и величина применяемых частиц наполнителя лежат в основе принятой в настоящее время классификации композиционных материалов: макронаполненные, микронаполненные, гибридные В макронаполненном композиционном материале используются в качестве наполнителя измельченный диоксид кремния со средним размером частиц 5-30 мкм. Загрузка наполнителя составляет 75-85% от массы. Преимущества данного материала, в основном, характеризуется высокой механической прочностью и низкой полимеризационной усадкой. Микронаполнитель Наиболее существенным недостатком макронаполненных композитов являются их неудовлетворительные эстетические свойства, связанные с большими размерами частиц наполнителя. Микронаполнитель чем меньше размер частиц наполнителя композита, тем лучше его полируемость и стойкость сухого блеска, Наиболее существенным недостатком микрофильных композитов является низкая механическая прочность. Это обусловлено очень маленьким размером частиц наполнителя ; и наоборот — чем больше размер частиц наполнителя, тем выше прочность композита, но тем хуже его эстетические характеристики: полируемость и стойкость сухого блеска. Гибридные наполнитель композиты сочетают положительные свойства макронаполненных (75-85% по массе) и микронаполненных (36-79% по массе) композитных систем. Размер частиц от 0,04 до 5 мкм, наполнитель – до 87% по массе Если размер частиц является однородным (независимо от того, насколько плотно утрамбованы частицы), то среди них будут существовать пробелы. Теоретически, фракция наполнителя, Плотноупакованных сферических частиц одного размера, составляет приблизительно до 74%. Однако, если меньшие частицы находятся между большими сферами, то пустое пространство может быть уменьшено. Масштабируя этот процесс, непрерывное постепенное внедрение более мелких частиц может дать максимальную загрузку наполнителем [84]. Преимущества использования мелких В. Поверхностно-активные вещества (силаны, или межмолекулярная фаза), называемые также аппретирующими (от французского — appreter — пропитывать, придавать другие свойства). Обеспечение стабильной, устойчивой связи между наполнителем и полимерной матрицей является необходимым условием получения прочных и устойчивых композиционных материалов. Если такая связь отсутствует или выражена недостаточно, то вдоль границы «наполнитель / полимерная матрица» легко проникают влага и красящие вещества, а наполнитель легко выбивается с поверхности материала ПОЧЕМУ КХ КХ (камфорохинон) - фотоинициатор с помощью которого композит имеет однородную массу и возможность светового отверждения Источником света при отверждении стоматологических композитов, как правило, служат обычные галогенные лампы (галогенные фотополимеризаторы). Их недостатки — малая "полезная" составляющая излучения (менее 2%), необходимость использования интерференционного фильтра, отсекающего паразитное тепловое излучение, и вентилятора (для отвода тепла). В последнее время в качестве источников света все чаще используют излучающие светодиоды, спектр излучения которых практически совпадает со спектром поглощения камфорохинона, и которые лишены всех недостатков галогенных ламп. Ионол (бутилокситолуол) антиоксидант полимеризации. Предотвращает окисления увеличивает срок службы Аэросил – синтетический порошкообразный наполнитель, при введении в КМ увеличивает стабильность их размеров, стойкость к растрескиванию, жесткость, ударную вязкость. Барий боросилиликатный наполнитель Рентгеноконтрастный наполнитель – комбинация кластеров модифицированных барийборалюмосиликатных (0,1–3 мкм) и наноразмерного диоксида кремния (5–75 нм) Ионол позволяет не заполимеризоваться и увеличивает срок службы Основная причина широкого использования мономера Бис-ГМА заключается в его низкой полимеризационной усадке, которая составляет около 7%, также в его быстром отверждении по принципу свободно- радикального инициирования. Отвержденные композиты на основе Бис-ГМА имеют хорошие механические характеристики. Почему нужно более вязкое Высокая степень вязкости Bis-GMA и UDMA позволяет снизить скорость осаждения частиц наполнителя, что препятствует агломерации и позволяет повысить максимальное количество наполнителя в матрице ТГМ-3 (Диметакриловый эфир триэтиленгликоля) однородная прозрачная жидкость, используется в качестве связующего как компонент в реакциях сополимеризации с различными мономерами, а также как составная часть стоматологических материалов. Отличительные особенности продукта: • чистота, • стабильность свойств, • повышенные светотехнические характеристики. В соответствии с ГОСТ 12.1.007-62 является неопасным продуктом. Техническая характеристика указана в таб. 3. Представляет собой продукт этерификации метакриловой кислоты триэтиленгликолем в среде растворителя в системах, исключающих контактирование реакционной среды с металлическими поверхностями. Данный химический продукт представляет собой нелетучую жидкость. Используется в качестве растворителя в соотношении 60\40 КХ (камфорохинон) - фотоинициатор с помощью которого композит имеет однородную массу и возможность светового отверждения он имеет максимальный спектр поглощения – 475 нм, и при поглощении света с длиной волны 400–500 нм образует свободные радикалы. Должен соответствовать характеристикам указанным в таблице 4. |